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xps基本原理

生活 更新时间:2024-12-28 23:40:24

x射線光電子能譜分析(XPS)和x射線能量色散譜分析(EDS) 有什麼不同?

1. 二者都是表面元素分析,eds比xps測試的深度更大一些,大約幾個微米,但是其精度遠不如xps,不能做元素形态分析。

2. xps是對固體樣品表面進行化學成分的定性分析、半定量分析、元素化合價的分析,以及進行元素成分的深度剖析。eds是元素定性、定量分析;元素的線分布和面分布,分辨率較低。

3. xps比較高端些,需要真空環境。eds直接掃描就行,結果比較粗糙,适合快速檢測。

X射線光電子能譜是把什麼應用到研究材料表面的電子結構科學?

X射線光電子能譜技術(XPS)是電子材料 與元器件顯微分析中的一種先進分析技術,而且是和俄歇電子能譜技術(AES)常常配合使用的分析技術。由于它可以比俄歇電子能譜技術更準确地測量原子的内層電子束縛能及其化學位移,所以它不但為化學研究提供分子結構和原子價态方面的信息,還能為電子材料研究提供各種化合物的元素組成和含量、化學狀态、分子結構、化學鍵方面的信息。

它在分析電子材料時,不但可提供總體方面的化學信息,還能給出表面、微小區域和深度分布方面 的信息。另外,因為 入射到樣品表面的X射線束是一種光子束,所以對樣品的破壞性非常小。這一點對分析有機材料和高分子材料非常有利。

x射線光子動能怎麼算?

1. X射線源是用Al或Mg作陽極的X射線管。它們的光子能量分别是1486 eV和1254 eV 。安裝過濾器(或稱單色器)是為了減小光子能量分散。

離子槍的作用一方面是為了濺射清除樣品表面污染,以便得到清潔表面,從而提高其分析的準确性。另一 方面,可以對樣品進行濺射剝離,以便分析不同深度下樣品的成份。

樣品室内的樣品架安裝有傳動機構,不但可以做x,y和z三個互相垂直方向的移動。還可沿某一坐标軸作一定角度的旋轉。這樣便于觀察分析研究樣品不同部位的情況。

電子能量分析器是X射線光電子能譜儀的關鍵組成部分。它的作用是測量電子能量分布和不同能量電子的相對強度。電子能量分析器和電子倍增器系統完全由微型電子計算機控制。

以X射線為激發光源的光電子能譜,簡稱XPS或ESCA。處于原子内殼層的電子結合能較高,要把它打出來需要能量較高的光子,以鎂或鋁作為陽極材料的X射線源得到的光子能量分别為1253.6電子伏和1486.6電子伏。

2. Si 2p光電子的動能值與X射線源有關,Si 2p的結合能在99eV(Si)~102eV(SiO2)之間。如果是AlKalph X射線源,動能應該在1384eV~1287eV之間;如果用MgKalph X射線源,動能在1156eV~1159eV之間。

x射線發射光譜和熒光光譜什麼區别?

X射線實際上是一種波長極短、能量很大的電磁波。X射線具有穿透性,但人體組織間有密度和厚度的差異,X射線發射光譜是以X射線為激發光源的光電子能譜,簡稱XPS或ESCA。熒光光譜先要知道熒光,熒光是物質吸收電磁輻射後受到激發,受激發原子或分子在去激發過程中再發射波長與激發輻射波長相同或不同的輻射。當激發光源停止輻照試樣以後,再發射過程立刻停止,這種再發射的光稱為熒光。

x射線光電子能譜分析能得到哪些信息?元素化學态如何鑒别?

(1)可以分析除H和He以外的所有元素,對所有元素的靈敏度具有相同的數量級。

(2)相鄰元素的同種能級的譜線相隔較遠,相互幹擾較少,元素定性的标識性強。

(3)能夠觀測化學位移。

化學位移同原子氧化态、原子電荷和官能團有關。

化學位移信息是XPS用作結構分析和化學鍵研究的基礎。

(4)可作定量分析。

既可測定元素的相對濃度,又可測定相同元素的不同氧化态的相對濃度。

(5)是一種高靈敏超微量表面分析技術。

樣品分析的深度約2nm,信号來自表面幾個原子層,樣品量可少至10-8g,絕對靈敏度可達10-18g。

光電子能譜為什麼不能測試揮發性物質?

應該是不可以的,xps測試的時候要抽真空的,而且xps測試的時候樣品量特别少,揮發組分可能會被抽沒掉,也有可能污染儀器,不建議測xps。

附圖是一張XPS能譜圖,目的是檢測該物質是鐵的哪一種氧化物。結果是“主峰Fe 2p3/2核心水平峰值位于710.5eV,Fe 2p1/2位于725.5 eV。因此,我們确認是成分為Fe2O3的氧化物薄膜。”請問,怎麼判斷這是三價鐵?2p3/2,2p1/2分别是什麼意思?

xps基本原理(一文讀懂XPS測試常見問題)1

1.從結合能值和譜峰形狀看,為 3價Fe。2p3/2和2p1/2的解釋:2指主量子數n=2,而p表示l=1(s、p、d、f分别表示角量子數l=0,1,2,3)。原子中的電子既有軌道運動又有自旋運動。它們之間存在着耦合(電磁相互)作用,使得能級發生分裂。對于l>0的内殼層,這種分裂可以用内量子數j來表示。其數值為:j=∣ l ms ∣ = ∣l ±1/2∣對于l =0,j=1/2,故s電子的譜圖如N1s、C1s等不發生能級裂分,為單峰。對于l>0,則j=l+½或者l-½。也就是說,除了s能級不發生分裂外,其他能級均分裂為兩個能級:在XPS譜圖中出現雙峰。對于2p1/2和2p3/2的電子,其峰面積比為1:2。

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