岛津Kratos作为表面分析领域的知名厂商，其XPS产品广泛的服务于全球用户，包括3M、Corning、Dow、Intel、NIST。本期Kratos采访了康宁美国的高级研究科学家Dr Kaveh Adib。

Kaveh Adib 在Brookhaven National Laboratory获得博士后之后，在康宁公司的科学技术部门工作了15年。在公司任职期间，合作发表了多篇期刊文章，获得了超过50项专利。

研究的领域主要包括玻璃、陶瓷等制品及改性，如抗菌、改善强度、光学、耐热等性能的表面涂层等以及其他领域的一些研究。

案例1

Dr. Kaveh Adib等人报道了第一个成功的化学强化无碱玻璃。

离子交换是一种常用的化学强化含碱玻璃制品的技术，如Corning Gorilla玻璃。离子交换过程是通过相互扩散将玻璃中的小碱金属离子替换为熔盐浴中的大碱金属离子。当盐浴中较大的碱金属离子取代玻璃中较小的碱金属离子时，在玻璃表面附近产生了压应力剖面，这增加了玻璃的强度和抗损伤性。但平板显示的玻璃基板需要无碱环境，Dr. Kaveh Adib等人通过高压和高温下钡盐的水离子交换实现Ba2+取代了玻璃中的Ca2+和B3+，产生了接近200 MPa的表面压应力值。[1]

Dr. Kaveh Adib在康宁公司主要是负责X射线光电子能谱实验室，使用XPS数据支持康宁内部的一些探索性和问题解决的项目。以下为访谈的内容。

Q：您能描述一下您一天工作吗？

A:我没有典型的一天，但我每周的工作比较规律。我通常会在周末安排大量的测试，以便有效地利用我们的实验室仪器。当我周一来到实验室的时候，我会检查在周末自动执行的测试是否运行顺利。我通常在白天分析结果，并为实验室支持的不同项目准备演示资料。每周五下午，我都会抽出一些时间来做一些有趣的、通常是探索性的实验。在企业中拥有自己的XPS实验室的好处是可以执行长期的测试。

Q:在您的日常工作中，是如何使用Kratos的XPS？

A:我使用Kratos的仪器主要是为了解决问题和进行探索性工作。探索性的工作可以让我们更好地洞察潜在的问题，使得我们能够找到解决的办法或在问题发生前确认其严重程度。我们在Kratos的Axis Supra仪器上配备了一个表面科学站和低能离子散射谱，因此除了分析XPS之外，还可以从表面获得其他的信息，以更详细地了解表面的化学成分。

Q：工业实验室对表面分析有不同的要求吗?

A:虽然有许多相似之处，但学术研究和工业工作之间最重要的区别在于项目的时间。在像康宁这样的工业环境中工作，可能涉及各种不同时间线的项目。有些项目的时间跨度很长，比如几年，但有些项目的时间非常紧迫，比如几周。对于紧急项目，我们通常只有有限的时间在公司内部和各种外部客户的截止日期前解决问题，这些客户都有自己严格的截止日期。为了满足客户严格的截至期限，我们将优化分析工作流程。例如，我们确保有关表面性能的决策试基于多种方法、可重复、高可信度测试的多种表面分析工具。

Q:表面分析(XPS)为康宁产品增加了什么价值?

A:康宁的许多产品都包含具有不同属性的特定材料或表面。使用XPS来衡量、量化和保护康宁的知识产权一直是我们的目标，当然XPS是一种广泛使用和成熟的分析工具。玻璃表面科学是康宁主要关注的领域之一，是一个非常迷人的领域。与晶体材料不同，在玻璃表面中，成分基本上是由特定的晶体结构和方向“锁定”的，你可以很容易地生产具有不同元素比例的表面，并将表面属性与成分的变化联系起来，从而深入了解表面化学的基本原理。当然，康宁的表面科学不仅限于玻璃表面。

Q：表面分析教会了你什么？

A:表面分析最终探测到非常小的维度，理解这些小的维度使我有一种透视的感觉。例如，在半升水中，水分子的数量比我们宇宙中的恒星数量还要多!如果你取大约40个这样的水分子，并将它们排成一行，就会得到略多于10纳米的探测深度，这是XPS仪器的典型探测深度。

Q:对表面分析工作者有什么建议吗？

A:可以试着预测在表面科学领域的短期、中期和长期研究重点。然后试着看看在相应的时间里需要哪些技能和工具。

XPS是一个可以为科学研究提供有意义见解的工具。它为我的研究带来了巨大的价值，最终也会为你和你的雇主带来同样的价值。

[1] International Journal of Applied Glass Science, 1–6 (2016)

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