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x射線光電子能譜儀原理和三大優點來了解下
閱讀：1110 發布時間：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域，點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點：
1、分析速度快
能譜儀可以同時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)探頭可以放在離發射源很近的地方(10㎝左右)，無需經過晶體衍射，信號強度幾乎沒有損失，所以靈敏度高(可達104cps/nA，入射電子束單位強度所產生的X射線計數率)。
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、譜線重復性好
由于能譜儀沒有運動部件，穩定性好，且沒有聚焦要求，所以譜線峰值位置的重復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：
從電子槍中發射出高能電子束撞擊樣品表面，與原子的內層電子發生非彈性散射作用時，使原子發生電離，從而使原子失去一個內層電子而變成離子，并在該電子層對應位置產生一個空穴，原子為了恢復到穩定態，較外層的電子就會填補到這個空穴，在填補過程中同時會產生具有特征能量的 X 射線（圖1），探測器接收到這些特征 X 射線后，經過分析處理轉換終得到譜圖和分析數據輸出。
當高能入射電子將原子的 K 層電子撞擊出來時同時會形成一個空穴，原子為了恢復到穩定態，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，在此過程中會發射出 Kβ 的 X 射線（圖2）；當入射電子將原子的 L 層電子撞擊出來后，原子為了恢復到穩態，這時位于 L 層以外的電子就會填補到 L 層上的空穴，若 M 層電子填補到 L 層，則會發射出 Lα 的 X 射線。