x射線光電子能譜(xps)---課件(已修改)
2026-01-06 01:39 本頁面
【正文】 X射線光電子能譜（ XPS） 聊城大學(xué) 趙笛 XPS的基本原理 ? XPS是一種基于光電效應(yīng) 的電子能譜 ，它是利用 X射線光子激發(fā)出物質(zhì)表面原子的內(nèi)層電子，通過對這些電子進行能量分析而獲得的一種能譜。 ? 這種能譜最初是被用來進行化學(xué)分析，因此也叫做化學(xué)分析電子能譜（ ESCA）。 XPS的基本原理 ? 在實驗時樣品表面受輻照損傷小， XPS是用 X射線光子激發(fā)原子的內(nèi)層電子發(fā)生電離，產(chǎn)生光電子，這些內(nèi)層能級的結(jié)合能對特定的元素具有特定的值，因此通過測定電子的結(jié)合能和譜峰強度，可鑒定除 H 和 He（它們沒有內(nèi)層能級）之外的全部元素以及元素的定量分析 ，并具有很高的絕對靈敏度 。 XPS的用途 ? 元素的定性分析。可以根據(jù)能譜圖中出現(xiàn)的特征譜線的位置鑒定除 H、 He以外的所有元素。 ? 元素半定量分析。根據(jù)能譜圖中光電子譜線強度（光電子峰的面積）反應(yīng)原子的含量或相對濃度 。 ? 固體表面分析。包括表面的化學(xué)組成或元素組成，原子價態(tài)，表面能態(tài)分布，測定表面電子的電子云分布和能級結(jié)構(gòu)等 。 XPS的用途 ? 化合物的結(jié)構(gòu)。可以對內(nèi)層電子結(jié)合能的化學(xué)位移精確測量，提供化學(xué)鍵和電荷分布方面的信息 。 ? 分子生物學(xué)中的應(yīng)用。例如：利用 XPS鑒定 維生素 B12中的少量的 Co 。 電子能譜儀 ? 電子能譜儀主要由激發(fā)源、電子能量分析器、探測電子的監(jiān)測器、真空系統(tǒng)等。 激發(fā)源 ? 激發(fā)源通常有： X射線源、真空紫外燈和電子槍。 ? X射線源： XPS中最常用的 X射線源主要由燈絲、柵極和陽極靶構(gòu)成。要獲得高分辨譜圖和減少伴峰的干擾，可以采用射線單色器來實現(xiàn)。即用球面彎曲的石英晶體制成，能夠使來自 X射線源的光線產(chǎn)生衍射和“聚焦”，從而去掉伴線和韌致輻射， 激發(fā)源 并降低能量寬度， 提高譜儀的分辨 率。 雙陽極 X射線源示意圖 電子能量分析器 ? 電子能量分析器其作用是探測樣品發(fā)射出來的不同能量電子的相對強度。它必須在高真空條件下工作即壓力要低于 103帕，以便盡量減少
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