eds元素分布圖怎么繪制 eds能譜檢測元素含量,適用于哪些樣品?
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eds能譜檢測元素含量,適用于哪些樣品?
It 這個問題不好說。看你有沒有這個測試需求。
eds檢測是什么意思?
電子束和固體樣品作用時會產(chǎn)生哪些信號?各有什么特點?
電子束與固體樣品相互作用時產(chǎn)生的信號。它包括背散射電子、二次電子、吸收電子、透射電子、特征X射線和俄歇電子。除上述六種信號外,固體樣品還會產(chǎn)生陰極熒光、電子束誘導效應等信號,調(diào)制后也可用于特殊分析。
背散射電子
背散射電子是固體樣品中人體發(fā)射的電子被原子核反彈回來的一部分,包括彈性背散射電子和非彈性背散射電子。彈性背散射電子是指那些從樣品中的原子核反彈回來的、散射角大于90度的發(fā)射電子,其能量沒有損失(或基本沒有損失)。由于入射電子的能量很高,彈性背散射電子的能量可以達到幾千到幾萬電子伏。非彈性背散射電子是入射電子與樣品核外電子碰撞產(chǎn)生的非彈性散射,不僅改變方向,還不同程度地損失能量。如果一些電子在多次散射后仍然可以從樣品表面彈開,這將形成非彈性背散射電子。非彈性背散射電子的能量分布范圍很寬,從幾十電子伏到幾千電子伏。從數(shù)量上看,彈性背散射電子所占的比例遠遠大于非彈性背散射電子。背散射電子來自樣品表面幾百納米的深度范圍。由于它的產(chǎn)額可以隨著樣品原子序數(shù)的增加而增加,所以它不僅可以用于形貌分析,還可以用于顯示原子序數(shù)的對比和定性地進行成分分析。彈性背散射電子和非彈性背散射電子之間的比較如下表所示。
2.二次電子
被入射電子束轟擊并離開樣品表面的樣品核外電子稱為二次電子。這是一種真空中的自由電子。因為原子核與外層價電子的結合能很小,所以外層的電子更容易與原子分離并電離。高能量的入射電子射向樣品時,可以產(chǎn)生許多自由電子,其中90%是來自樣品原子外層的價電子。
二次電子的能量比較低,一般小于8X10-19J(50eV)。大多數(shù)二次電子只有幾個電子伏特的能量。在用二次電在收集二次電子時,副收集器常常收集非常少量的低能量的非彈性背散射電子。其實這兩者是分不清的。
二次電子通常發(fā)射在表層5~10nm的深度范圍內(nèi),對樣品的表面形貌非常敏感,因此可以非常有效地顯示樣品的表面形貌。二次電子的產(chǎn)額與原子序數(shù)沒有明顯的依賴關系,不能用于成分分析。
3.吸收電子
入射電子進入樣品后,經(jīng)過多次非彈性散射(假設樣品有足夠的厚度不產(chǎn)生透射電子),能量損失,最后被樣品吸收。如果在樣品和地之間連接一個高靈敏的安培計,就可以測出樣品對地的信號,這個信號是通過吸收電子提供的。
電子束與樣品相互作用后,如果背散射電子和從表面逃逸的二次電子數(shù)量較少,則吸收電子的信號強度會較大。如果將吸收的電子信號調(diào)制成圖像,其對比度正好是二次的。
由電子或反向散射電子信號調(diào)制的圖像的對比度是相反的。
當電子束入射到多元素樣品表面時,由于不同原子序數(shù)的二次電子產(chǎn)額基本相同,產(chǎn)生較多背散射電子的部分(原子序數(shù)大)吸收的電子較少,反之亦然。因此,電子的吸收可以產(chǎn)生原子序數(shù)襯度,也可用于定性微量成分分析。
4.透射電子
如果要分析的樣品非常薄,那么一些人類發(fā)射的電子將穿過薄樣品,成為透射電子。這里所指的透射電子是當通過掃描透射操作對薄樣品成像和分析微區(qū)成分時形成的電子。這種透射電子是用直徑很小(10納米)的高能電子束照射薄樣品時產(chǎn)生的。因此,傳輸?shù)碾娮有盘栍晌^(qū)的厚度、成分和晶體結構決定。在透射電子中,既有能量與入射電子相當?shù)膹椥陨⑸潆娮?,也有能量損失不同的非彈性散射電子。一些特征能量損失為△E的非彈性散射電子與分析區(qū)域的組成有關。因此,特征能量損失電子可以與電子能量分析器結合使用,以分析微區(qū)成分。
5.特征X射線(X射線)
當樣品原子的內(nèi)層電子被人封電子激發(fā)或電離時,原子會處于高能激發(fā)態(tài),此時外層電子會躍遷到內(nèi)層填補內(nèi)層電子的空位,從而釋放出具有其特征能量的X射線。
根據(jù)莫斯利 s定律,如果我們用X射線探測器在樣品的微區(qū)探測到某個特征波長,就可以判斷這個微區(qū)有相應的元素存在。6.俄歇電子(AES)
當入射電子激發(fā)樣品的特征X射線時,如果原子內(nèi)層電子能級躍遷時釋放的能量不是以X射線的形式發(fā)射,而是用來發(fā)射空位層的另一個電子(或發(fā)射空位層的外層電子),這個電離的電子叫做俄歇電子。
俄歇電子的平均自由程很小(約1nm),只有在離表層(即幾個原子層的厚度)約1nm范圍內(nèi)逃逸的俄歇電子才具有特征能量,因此俄歇電子特別適用于表層成分分析。綜上所述,如果樣品接地并保持電中性,入射電子激發(fā)固體樣品產(chǎn)生的四種電子信號強度與入射電子強度i0滿足以下關系:
其中IB——反向散射電子信號強度;
is——二次電子信號強度;
ia-吸收電子(或樣品電流)的信號強度;
it-傳輸電子信號的強度。