EDX原理和光谱代表什么?

一个内部电子被激发,出现空穴,使整个原子系统处于不稳定激发态。被激发原子的寿命约为(10)-12-(10)-14s,然后自发地从高能态跃迁到低能态。这个过程叫做放松过程。弛豫过程可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁。

当外层的电子跳到空穴时,释放的能量被原子内部吸收,并驱逐出外层的另一个二次光电子,这就是所谓的俄歇效应,也叫二次光电效应或无辐射效应。被驱动出来的二次光电子称为俄歇电子。

它的能量是有特征的,与入射辐射的能量无关。当外层的电子跳入内层空穴时,释放的能量并没有被原子吸收,而是以辐射的形式释放出来,产生X射线荧光,其能量等于两个能级的能量差。所以X射线荧光的能量或波长是有特征的,与元素有一一对应的关系。?

K层的电子被驱逐后,它们的空穴可以被外层的任何电子填充,从而可以产生一系列谱线,称为K系列谱线:从L层辐射到K层的X射线称为K-α射线,从M层辐射到K层的X射线称为K-β射线。

同样,L层电子的驱逐可以产生L系辐射。如果入射的X射线把一个元素的K层电子激发成光电子,然后L层电子跳到K层,那么能量δ E被释放,δ E = ek-El。这种能量以X射线的形式释放出来,产生Kα射线,还可以产生Kβ射线、L系列射线等等。

莫斯勒发现荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下:λ=K(Z-s)-2。这是莫斯勒定律,其中k和s是常数。因此,只要测量荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此可以进行元素的定量分析。

X射线是通过使用X射线管并施加高电压来加速电子并使其与金属阳极(阴极)碰撞而产生X射线的。X射线管分为侧窗式和端窗式两种,这两种类型都是为了将X射线均匀地照射在样品表面而设计的。

铍箔一般用于X射线窗口。阴极(也称为靶)由钨(W)、铑(Rh)、钼(Mo)和铬(Cr)等材料制成。这些目标的使用取决于不同的分析元素和使用的不同材料。原则上,目标元素不同于目标材料。

扩展数据

比值法

克利夫-洛里梅法,又称比例法,用于透射电镜中薄样品的定量分析,其中Kab为与样品原始程度和浓度无关的因子,Ca和Cb分别为样品中元素A和B的含量。通过计算或实验得到,Ia和Ib分别是电子入射到含有元素A和B的样品上后产生的特征X射线强度。用ZAF(原子序数效应、吸收效应和荧光效应)修正了扫描电镜中厚样品的定量分析。

优势

(1)能谱仪探测X射线效率高;

(2)分析点内所有元素的X射线光子能量可同时测量和计数,几分钟即可得到定性分析结果,而光谱仪只能逐个测量各元素的特征波长;

(3)结构简单,稳定性和重现性好;

(4)无需调焦,对样品表面无特殊要求,适用于粗糙表面分析。

劣势

(1)低分辨率;

(2)能谱仪只能分析原子序数大于11的元素;光谱仪可以测定原子序数从4到92的所有元素;

(3)能谱仪的Si(Li)探头必须保持低温,因此必须不时用液氮冷却。

百度百科-能量色散x射线光谱

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