Fabricación de estándares de calibración para microsondas nucleares

Abstract

El Micro-haz de iones Pesados (MiP) del laboratorio Tandar constituye un instrumento de características únicas en el país, pues puede proveer haces de iones pesados de dimensiones micrométricas acelerados hasta decenas de MeV de energía. La búsqueda de tamaños de haz más pequeños ha creado la necesidad de contar con estándares de calibración de elevada calidad de resolución. En el presente trabajo se desarrollaron los primeros prototipos para calibrar la focalización del haz: estructuras metálicas de cobre o niquel en forma de grilla con orificios cuadrados. Se emplearon dos métodos de fabricación. En el primero se utilizaron técnicas de fotolitografía convencional sobre un sustrato de silicio con foto-resina, mientras que en el segundo se utilizó el MiP para micro-mecanizar sustratos de Niobato de Litio (LiNbO3). En ambos casos se finalizó el proceso de fabricación del patrón con electrodeposición de cobre o níquel sobre la matriz desarrollada. Mediante la técnica fotolitográfica se fabricaron grillas de níquel que varían entre 130 y 180 mesh**. Mediante micro-mecanizado con el MiP se fabricaron grillas de cobre de entre 500 y 2000 mesh sobre sustratos de LiNbO3.

The Micro-heavy ion beam (MiP) at Tandar’s Lab is a unique instrument in the country, as it can provide heavy ion beams at micrometer-scale accelerated to tens of MeV energy. The quest for smaller beam sizes has created the need for calibration standards of high resolution quality. In this paper we developed the first prototypes to calibrate the beam focusing: metal structures of copper or nickel shaped grid with square holes. We used two methods of manufacture. Were used in the first conventional photolithography techniques on a silicon substrate with photoresin while the second was used for micromachining with MiP substrates of lithium niobate (LiNbO3). In both cases the process for the manufacture was finished with electro-deposition of copper or nickel on the matrix developed. By photolithographic technique nickel grids were manufactured varying between 130 and 180 mesh. By MiP micromachining copper grids were produced between 500 and 2000 mesh on LiNbO3 substrates.