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eds元素分布图怎么绘制 eds能谱检测元素含量,适用于哪些样品?

浏览量:5063 时间:2023-04-20 23:43:35 作者:采采

eds能谱检测元素含量,适用于哪些样品?

It 这个问题不好说。看你有没有这个测试需求。

eds检测是什么意思?

电子束和固体样品作用时会产生哪些信号?各有什么特点?

电子束与固体样品相互作用时产生的信号。它包括背散射电子、二次电子、吸收电子、透射电子、特征X射线和俄歇电子。除上述六种信号外,固体样品还会产生阴极荧光、电子束诱导效应等信号,调制后也可用于特殊分析。

背散射电子

背散射电子是固体样品中人体发射的电子被原子核反弹回来的一部分,包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。弹性背散射电子是指那些从样品中的原子核反弹回来的、散射角大于90度的发射电子,其能量没有损失(或基本没有损失)。由于入射电子的能量很高,弹性背散射电子的能量可以达到几千到几万电子伏。非弹性背散射电子是入射电子与样品核外电子碰撞产生的非弹性散射,不仅改变方向,还不同程度地损失能量。如果一些电子在多次散射后仍然可以从样品表面弹开,这将形成非弹性背散射电子。非弹性背散射电子的能量分布范围很宽,从几十电子伏到几千电子伏。从数量上看,弹性背散射电子所占的比例远远大于非弹性背散射电子。背散射电子来自样品表面几百纳米的深度范围。由于它的产额可以随着样品原子序数的增加而增加,所以它不仅可以用于形貌分析,还可以用于显示原子序数的对比和定性地进行成分分析。弹性背散射电子和非弹性背散射电子之间的比较如下表所示。

2.二次电子

被入射电子束轰击并离开样品表面的样品核外电子称为二次电子。这是一种真空中的自由电子。因为原子核与外层价电子的结合能很小,所以外层的电子更容易与原子分离并电离。高能量的入射电子射向样品时,可以产生许多自由电子,其中90%是来自样品原子外层的价电子。

二次电子的能量比较低,一般小于8X10-19J(50eV)。大多数二次电子只有几个电子伏特的能量。在用二次电在收集二次电子时,副收集器常常收集非常少量的低能量的非弹性背散射电子。其实这两者是分不清的。

二次电子通常发射在表层5~10nm的深度范围内,对样品的表面形貌非常敏感,因此可以非常有效地显示样品的表面形貌。二次电子的产额与原子序数没有明显的依赖关系,不能用于成分分析。

3.吸收电子

入射电子进入样品后,经过多次非弹性散射(假设样品有足够的厚度不产生透射电子),能量损失,最后被样品吸收。如果在样品和地之间连接一个高灵敏的安培计,就可以测出样品对地的信号,这个信号是通过吸收电子提供的。

电子束与样品相互作用后,如果背散射电子和从表面逃逸的二次电子数量较少,则吸收电子的信号强度会较大。如果将吸收的电子信号调制成图像,其对比度正好是二次的。

由电子或反向散射电子信号调制的图像的对比度是相反的。

当电子束入射到多元素样品表面时,由于不同原子序数的二次电子产额基本相同,产生较多背散射电子的部分(原子序数大)吸收的电子较少,反之亦然。因此,电子的吸收可以产生原子序数衬度,也可用于定性微量成分分析。

4.透射电子

如果要分析的样品非常薄,那么一些人类发射的电子将穿过薄样品,成为透射电子。这里所指的透射电子是当通过扫描透射操作对薄样品成像和分析微区成分时形成的电子。这种透射电子是用直径很小(10纳米)的高能电子束照射薄样品时产生的。因此,传输的电子信号由微区的厚度、成分和晶体结构决定。在透射电子中,既有能量与入射电子相当的弹性散射电子,也有能量损失不同的非弹性散射电子。一些特征能量损失为△E的非弹性散射电子与分析区域的组成有关。因此,特征能量损失电子可以与电子能量分析器结合使用,以分析微区成分。

5.特征X射线(X射线)

当样品原子的内层电子被人封电子激发或电离时,原子会处于高能激发态,此时外层电子会跃迁到内层填补内层电子的空位,从而释放出具有其特征能量的X射线。

根据莫斯利 s定律,如果我们用X射线探测器在样品的微区探测到某个特征波长,就可以判断这个微区有相应的元素存在。6.俄歇电子(AES)

当入射电子激发样品的特征X射线时,如果原子内层电子能级跃迁时释放的能量不是以X射线的形式发射,而是用来发射空位层的另一个电子(或发射空位层的外层电子),这个电离的电子叫做俄歇电子。

俄歇电子的平均自由程很小(约1nm),只有在离表层(即几个原子层的厚度)约1nm范围内逃逸的俄歇电子才具有特征能量,因此俄歇电子特别适用于表层成分分析。综上所述,如果样品接地并保持电中性,入射电子激发固体样品产生的四种电子信号强度与入射电子强度i0满足以下关系:

其中IB——反向散射电子信号强度;

is——二次电子信号强度;

ia-吸收电子(或样品电流)的信号强度;

it-传输电子信号的强度。

电子 样品 原子 能量 二次电子

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