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EDS能譜儀能測(cè)多深？

在日常檢測(cè)中，有客戶委托EDS測(cè)試，樣品是電鍍工件上的殘留物，殘留物未鎳鍍層，深度3微米，想測(cè)試內(nèi)部元素的成分，今天我們就來(lái)詳細(xì)介紹一下X射線能譜的知識(shí)，X射線能譜：英文全稱是Energy Dispersive Spectroscopy，簡(jiǎn)稱EDS，眾所周知，EDS經(jīng)常與掃描電鏡，透射電鏡聯(lián)合使用，是一種分析物質(zhì)元素常見的儀器，EDS的檢測(cè)極限在0.1%，只能做半定量分析，精度一般在1%到5%，深度一般為1微米左右，EDS做微區(qū)分析時(shí)所激發(fā)的體積為10um3 左右。

EDS原理

經(jīng)過加速的聚焦電子束與樣品互相作用時(shí)，高能電子束轟擊樣品成分的內(nèi)層電子，內(nèi)層電子獲得能量向外層電子躍遷，發(fā)生馳豫，此時(shí)內(nèi)層電子缺少，因此外層電子補(bǔ)充回內(nèi)層時(shí)，有一個(gè)能量剩余，這一剩余能量以X光子的形式發(fā)射出來(lái)。不同元素的電子層之間的能量不同，因此可根據(jù)這些特征X射線知道其組成元素，根據(jù)峰的強(qiáng)度可知道其相對(duì)含量。

X射線能譜儀的原理

X光子的能量在Si晶體中形成電子－空穴對(duì)，偏壓收集它們形成一個(gè)電荷脈沖，經(jīng)電荷靈敏前置放大器又將其轉(zhuǎn)變成電壓脈沖，然后由脈沖器進(jìn)一步放大成形，最后由模數(shù)變換器（ADC）和多道分析器（MCA）根據(jù)電壓值將脈沖分類而得到X射線能譜圖。

X射線能譜分析的特點(diǎn)

分析樣品廣泛：樣品固體試樣、無(wú)磁性、在電子束下具有一定的化學(xué)和物理穩(wěn)定性；

無(wú)損分析；

定點(diǎn)分析、線分布、面分布；

譜圖收集過程快，同時(shí)記錄整個(gè)譜圖（11Na--92U)；超薄窗可檢測(cè)元素范圍：4Be-- 92U;

能譜分析主要用于常量成分的分析，而微量元素分析誤差大；

液氮杜瓦瓶：為了降低探測(cè)器的噪音以及防止半導(dǎo)體中的鋰在探頭中的擴(kuò)散，用液氮把探頭和FET（場(chǎng)效應(yīng)晶體管）冷卻到大約100K；

譜峰重疊多,結(jié)合波譜分析。

EDSX射線能譜分析的特點(diǎn)

分析樣品廣泛：樣品固體試樣、無(wú)磁性、在電子束下具有一定的化學(xué)和物理穩(wěn)定性；

無(wú)損分析；

定點(diǎn)分析、線分布、面分布；

譜圖收集過程快，同時(shí)記錄整個(gè)譜圖（11Na--92U)；超薄窗可檢測(cè)元素范圍：4Be-- 92U;

能譜分析主要用于常量成分的分析，而微量元素分析誤差大；

液氮杜瓦瓶：為了降低探測(cè)器的噪音以及防止半導(dǎo)體中的鋰在探頭中的擴(kuò)散，用液氮把探頭和FET（場(chǎng)效應(yīng)晶體管）冷卻到大約100K；

譜峰重疊多,結(jié)合波譜分析。

檢測(cè)極限：0.1%，只能做半定量分析，精度一般在1%到5%，深度一般為1微米左右，EDS做微區(qū)分析時(shí)所激發(fā)的體積為10um3 左右。

EDS結(jié)果解析

通常給出單質(zhì)形式的報(bào)告，結(jié)果中一列代表重量百分比，一列代表原子個(gè)數(shù)百分比，也即是摩爾數(shù)比，兩者可以互換計(jì)算得到，其橋梁就是原子量。數(shù)據(jù)通常是給出所能檢測(cè)的元素的歸一化結(jié)果；但對(duì)于有機(jī)化合物通常給出非歸一化的結(jié)果，即是該元素占該物質(zhì)的大概百分比。

通常礦物以氧化物形式報(bào)告結(jié)果，但氧并非檢測(cè)到的，而是元素通過一定的化學(xué)計(jì)量配比上去而得到的。

X射線能譜儀的應(yīng)用

各學(xué)科的科學(xué)研究中：物理、化學(xué)、地質(zhì)礦物學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科；

生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控、缺陷分析，異常成分分析等；

其它方面：刑事偵察、海關(guān)、首飾鑒定等等。