㈠ x射線光電子能譜為什麼是表面靈敏的分析技術
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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。由於它可以比俄歇電子能譜技術更准確地測量原子的內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態方面的信息,還能為材料研究提供各種化合物的元素組成和含量、化學狀態、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。
X射線光子的能量在1000~1500ev之間,不僅可使分子的價電子電離而且也可以把內層電子激發出來,內層電子的能級受分子環境的影響很小。同一原子的內層電子結合能在不同分子中相差很小,故它是特徵的。光子入射到固體表面激發出光電子,利用能量分析器對光電子進行分析的實驗技術稱為光電子能譜。
XPS的原理是用X射線去輻射樣品,使原子或分子的內層電子或價電子受激發射出來。被光子激發出來的電子稱為光電子。可以測量光電子的能量,以光電子的動能/束縛能binding energy,(Eb=hv光能量-Ek動能-w功函數)為橫坐標,相對強度(脈沖/s)為縱坐標可做出光電子能譜圖。從而獲得試樣有關信息。X射線光電子能譜因對化學分析最有用,因此被稱為化學分析用電子能譜。
XPS作為一種現代分析方法,具有如下特點:
(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,相互干擾較少,元素定性的標識性強。
(3)能夠觀測化學位移。化學位移同原子氧化態、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態的相對濃度。
(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,信號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。
元素(及其化學狀態的定性分析)
元素(及其化學狀態)定性分析即以實測光電子譜圖與標志譜圖相對照,根據元素特徵峰位置(及其化學位移)確定樣品(固態樣品表面)中存在哪些元素(及這些元素存在於何種化合物中)。標准譜圖載於相關手冊資料中,標准譜圖中有光電子譜峰與俄歇譜峰位置並附有化學位移數據。
定性分析原則上可以鑒定除氫氦以外的所有元素。分析時首先通過對樣品(在整個光電子能量范圍)進行全掃描,以確定樣品中存在的元素;然後對所選擇的譜峰進行窄掃描,以確定化學狀態。
定性分析時必須注意識別伴峰和雜質污染峰(如樣品被二氧化碳、水分和塵埃等玷污,譜圖中出現C,O,Si等的特徵峰)。定性分析時一般利用元素的主峰(該元素最強最尖銳的特徵峰)。顯然,自旋—軌道分裂形成的雙峰結構情況有助於識別元素。特別當樣品中含量少的元素主峰與含量多的另一元素非主峰相重疊時,雙峰結構是識別元素的重要依據。
㈡ 請問XPS是一種什麼材料檢測方法
XPS是X-ray Photoelectron Spectros 的簡稱,中文名叫X射線光電子能譜儀,是一種檢測材料表面(約10nm深度)元素成份及價態的精密儀器。該儀器國內並不多見,主要集中在北上廣等經濟發達區的高校和科研院所,華中地區可找長沙中南大學0731-88830703
㈢ xps光電子譜的優缺點
這三種能譜分析的對象不同,所得的信息不同。很難放在一塊兒來比較。
X射線光電子能譜法:用來(定性)分析原子在化合物中的價態,和化合形態。儀器簡單,光譜解析簡單。
紫外光電子能譜法:分析價層軌道里的電子的能量和作用。可以獲得很多關於分子的穩定性,反應性等信息。但是由於電子的躍遷和振動能級有作用,和分子對稱性相關極為緊密。圖譜解析復雜。儀器要求較高。
Auger電子能譜法:屬於二次電子能譜法。多用於對固體,或凝聚態物質進行元素和價態的分析。圖譜簡單,儀器要求較高。常用來和X射線光電子能譜,熒光光譜,互補聯合使用。
㈣ xps分析的原理及主要性能
分析原理和主要的性能,主要就是根據數據進行大概率的統計,然後統計完成標定幾個特徵量進行性能的體現。
㈤ xps可以分辨有機硅和無機硅
可以。
XPS(X射線光電子能譜分析)分析方法包括:
1、元素的定性分析,可以根據能譜圖中出現的特徵譜線的位置鑒定除H、He以外的所有元素。
2、元素的定量分析,根據能譜圖中光電子譜線強度(光電子峰的面積)反應原子的含量或相對濃度。
3、固體表面分析,包括表面的化學組成或元素組成,原子價態,表面能態分布,測定表面電子的電子雲分布和能級結構等。
㈥ xps和xrd材料分析方法的區別
差別太大了。。
X射線光電子能譜分析(X-ray
photoelectron
spectros,
XPS)是用X射線去輻射樣品,使原子或分子的內層電子或價電子受激發射出來。被光子激發出來的電子稱為光電子,可以測量光電子的能量
XRD
即X-ray
diffraction
的縮寫,X射線衍射,通過對材料進行X射線衍射,分析其衍射圖譜,獲得材料的成分、材料內部原子或分子的結構或形態等信息的研究手段。
XRD是對材料的晶體結構
進行分析。。一般是用來檢測樣品含有的晶體,
還可以利用布拉格公式確定點陣平面間距、晶胞大小和類型。
XPS是對每個元素進行分析。
㈦ EDX,EDS,XPS,AES的異同
EDX:Energy
Dispersive
X-Ray
Fluoresence
Spectrometer
能量色散X射線熒光光譜儀
EDS:Energy
Dispersive
Spectrometer
能量色散譜儀
EDX是熒光分析,EDS是能譜分析,後者不是x射線能譜儀,如果想准確定量,可以考慮化學分析,XPS,或者俄歇分析(AES),XPS和AES對表面含量較為適合。
要看你應用在哪一方面.如做表面元素分析的話建義你有EDS或XPS.
㈧ xps圖具體分析方法
XPS(X射線光電子能譜分析)分析方法包括:
1、元素的定性分析,可以根據能譜圖中出現的特徵譜線的位置鑒定除H、He以外的所有元素。
2、元素的定量分析,根據能譜圖中光電子譜線強度(光電子峰的面積)反應原子的含量或相對濃度。
3、固體表面分析,包括表面的化學組成或元素組成,原子價態,表面能態分布,測定表面電子的電子雲分布和能級結構等。
XPS的原理是用X射線去輻射樣品,使原子或分子的內層電子或價電子受激發射出來。以光電子的動能/束縛能為橫坐標,相對強度(脈沖/s)為縱坐標可做出光電子能譜圖。從而獲得試樣有關信息。
X射線光電子能譜分析的依據:
XPS主要依據X射線的穿透作用、差別吸收、感光作用和熒光作用。由於X射線穿過人體時,受到不同程度的吸收,如骨骼吸收的X射線量比肌肉吸收的量要多,那麼通過人體後的X射線量就不一樣。
這樣便攜帶了人體各部密度分布的信息,在熒光屏上或攝影膠片上引起的熒光作用或感光作用的強弱就有較大差別,因而在熒光屏上或攝影膠片上(經過顯影、定影)將顯示出不同密度的陰影。
根據陰影濃淡的對比,結合臨床表現、化驗結果和病理診斷,即可判斷人體某一部分是否正常。於是,X射線診斷技術便成了世界上最早應用的非刨傷性的內臟檢查技術。
㈨ x射線熒光光譜儀的工作原理
x熒光光譜儀(xrf)由激發源(x射線管)和探測系統構成。x射線管產生入射x射線(一次x射線),激發被測樣品。受激發的樣品中的每一種元素會放射出二次x射線,並且不同的元素所放射出的二次x射線具有特定的能量特性或波長特性。探測系統測量這些放射出來的二次x射線的能量及數量。然後,儀器軟體將探測系統所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量。
近年來,x熒光光譜分析在各行業應用范圍不斷拓展,已成為一種廣泛應用於冶金、地質、有色、建材、商檢、環保、衛生等各個領域,特別是在rohs檢測領域應用得最多也最廣泛。
大多數分析元素均可用其進行分析,可分析固體、粉末、熔珠、液體等樣品,分析范圍為be到u。並且具有分析速度快、測量范圍寬、干擾小的特點。
優缺點:
優點:
a)
分析速度高。測定用時與測定精密度有關,但一般都很短,2~5分鍾就可以測完樣品中的全部待測元素。
b)
x射線熒光光譜跟樣品的化學結合狀態無關,而且跟固體、粉末、液體及晶質、非晶質等物質的狀態也基本上沒有關系。(氣體密封在容器內也可分析)但是在高解析度的精密測定中卻可看到有波長變化等現象。特別是在超軟x射線范圍內,這種效應更為顯著。波長變化用於化學位的測定
。
c)
非破壞分析。在測定中不會引起化學狀態的改變,也不會出現試樣飛散現象。同一試樣可反復多次測量,結果重現性好。
d)
x射線熒光分析是一種物理分析方法,所以對在化學性質上屬同一族的元素也能進行分析。
e)
分析精密度高。
f)
制樣簡單,固體、粉末、液體樣品等都可以進行分析。
缺點:
a)難於作絕對分析,故定量分析需要標樣。
b)對輕元素的靈敏度要低一些。
c)容易受相互元素干擾和疊加峰影響。
㈩ xps的特點
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