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x射線光電子能譜儀原理和三大優(yōu)點(diǎn)來了解下
閱讀：1010 發(fā)布時(shí)間：2020-7-21
x射線光電子能譜儀（Energy Dispersive Spectroscopy）簡稱能譜，用于樣品微區(qū)元素的成分和含量分析，常與掃描電鏡（SEM）或者透射電鏡（TEM）搭配使用。經(jīng)常使用掃描電鏡可以知道，我們只要在樣品表面選擇感興趣的區(qū)域，點(diǎn)擊開始便可以獲得樣品表面元素成分及含量信息，非常的簡單快捷。
x射線光電子能譜儀的優(yōu)點(diǎn)：
1、分析速度快
能譜儀可以同時(shí)接受和檢測所有不同能量的X射線光子信號，故可在幾分鐘內(nèi)分析和確定樣品中含有的所有元素，帶鈹窗口的探測器可探測的元素范圍為11Na~92U，20世紀(jì)80年代推向市場的新型窗口材料可使能譜儀能夠分析Be以上的輕元素,探測元素的范圍為4Be~92U。
2、靈敏度高
X射線收集立體角大。由于能譜儀中Si(Li)探頭可以放在離發(fā)射源很近的地方(10㎝左右)，無需經(jīng)過晶體衍射，信號強(qiáng)度幾乎沒有損失，所以靈敏度高(可達(dá)104cps/nA，入射電子束單位強(qiáng)度所產(chǎn)生的X射線計(jì)數(shù)率)。
此外，能譜儀可在低入射電子束流(10-11A)條件下工作，這有利于提高分析的空間分辨率。
3、譜線重復(fù)性好
由于能譜儀沒有運(yùn)動部件，穩(wěn)定性好，且沒有聚焦要求，所以譜線峰值位置的重復(fù)性好且不存在失焦問題，適合于比較粗糙表面的分析工作。
x射線光電子能譜儀原理：
從電子槍中發(fā)射出高能電子束撞擊樣品表面，與原子的內(nèi)層電子發(fā)生非彈性散射作用時(shí)，使原子發(fā)生電離，從而使原子失去一個(gè)內(nèi)層電子而變成離子，并在該電子層對應(yīng)位置產(chǎn)生一個(gè)空穴，原子為了恢復(fù)到穩(wěn)定態(tài)，較外層的電子就會填補(bǔ)到這個(gè)空穴，在填補(bǔ)過程中同時(shí)會產(chǎn)生具有特征能量的 X 射線（圖1），探測器接收到這些特征 X 射線后，經(jīng)過分析處理轉(zhuǎn)換終得到譜圖和分析數(shù)據(jù)輸出。
當(dāng)高能入射電子將原子的 K 層電子撞擊出來時(shí)同時(shí)會形成一個(gè)空穴，原子為了恢復(fù)到穩(wěn)定態(tài)，較外層的電子便會填充到 K 層的空穴中。如果是 L 層的電子填充 K 層的空穴，在此過程中會發(fā)射出 Kα 的 X 射線；如果是 M 層的電子填充 K 層的空穴，在此過程中會發(fā)射出 Kβ 的 X 射線（圖2）；當(dāng)入射電子將原子的 L 層電子撞擊出來后，原子為了恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)，這時(shí)位于 L 層以外的電子就會填補(bǔ)到 L 層上的空穴，若 M 層電子填補(bǔ)到 L 層，則會發(fā)射出 Lα 的 X 射線。