X射線能譜儀(X-ray Spectrometer)是一種用于測定材料樣品中元素組成和測定元素含量的儀器。下面將介紹X射線能譜儀的工作原理:
原理:
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X射線激發: X射線能譜儀使用X射線激發樣品中的原子,使得樣品中的原子內部的電子被激發,躍遷到更高的能級。這些電子在躍遷回基態時,會釋放出X射線。
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X射線檢測: X射線能譜儀使用探測器來檢測和測量被樣品釋放出的X射線。這些X射線的能量特征與被激發元素內部電子能級的結構有關。
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光電二次效應: 當一束輻射照射在金屬樣品上時,光電子被激發并逸出金屬表面。測量逸出的光電子動能能夠提供與原子的內部電子結合能相關的信息。這種技術被稱為X射線光電子能譜(XPS)。
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能譜分析: 通過檢測逸出的X射線或光電子的能量分布,X射線能譜儀可以對樣品中的元素種類和含量進行分析。
操作過程:
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樣品準備: 樣品通常需要被制備成均勻的薄膜或固體樣品,并且表面需要被清潔以確保準確的分析。
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X射線激發: 樣品表面暴露在X射線束下,X射線激發樣品中的原子。
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信號檢測: 探測器檢測和測量被樣品釋放出的X射線或光電子,記錄它們的能量和強度。
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數據處理: X射線或光電子的能量譜通過計算機進行處理和分析,以識別樣品中的元素,并根據能譜特征推斷其含量。
X射線能譜儀是一種用于分析樣品中元素組成和含量的非常有用的工具。它在材料科學、地質學、化學和其他領域廣泛應用,用于材料分析、質量控制和科學研究。