x射線光電子能譜分析-wenkub
2023-05-21 16:46:58 本頁(yè)面
【正文】 實(shí)際測(cè)到的電子動(dòng)能為： spbsspkkEhvEE????????? )(39。 電子能譜的基本原理 能量關(guān)系可表示： rkb EEEhv ???原子的反沖能量 ? ?E M mr a? ?12 2? *忽略 (）得 rEbk EEhv ??電子結(jié)合能 電子動(dòng)能 基本原理就是光電效應(yīng) 。 對(duì)固體樣品，必須考慮晶體勢(shì)場(chǎng)和表面勢(shì)場(chǎng)對(duì)光電子的束縛作用，通常選取 費(fèi)米 (Fermi)能級(jí)為 的參考點(diǎn)。spkb EhvE ????39。 與 X射線相比能量較低，只能使原子的價(jià)電子 電離，用于研究?jī)r(jià)電子和能帶結(jié)構(gòu)的特征。 紫外光電子能譜 (UPS) 紫外光電子譜是利用能量在 的真空紫外光子照射被測(cè)樣品 ， 測(cè)量由此引起的光電子能量分布的一種譜學(xué)方法 。 )]0()([ 39。 與原來(lái)未配對(duì)電子的自旋相互作用可出現(xiàn)平行和反平行二種情況 ， 從而有二種不同能量狀態(tài) ， 并使光電子能量也不同 ，引起譜線的分裂 。 X射線光電子能譜（ XPS） 由于各種原子軌道中電子的結(jié)合能是一定的，因此 XPS 可用來(lái)測(cè)定固體表面的化學(xué)成分 ,一般又稱為化學(xué)分析光電子能譜法（ Electron Spectroscopy for Chemical Analysis，簡(jiǎn)稱 ESCA）。 譜圖特征 右圖是表面被氧化且有部分碳污染的金屬鋁的典型的圖譜 是寬能量范圍掃描的全譜 低結(jié)合能端的放大譜 O 和 C 兩條譜線的存在 表明金屬鋁的表面已被部 分氧化并受有機(jī)物的污染 O的 KLL俄歇譜線 金屬鋁低結(jié)合能端 的放大譜 (精細(xì)結(jié)構(gòu) ) 相鄰的肩峰則分 別對(duì)應(yīng)于 Al2O3中 鋁的 2s和 2p軌道 的電子 化學(xué)位移 由于化合物結(jié)構(gòu)的變化和元素氧化狀態(tài)的變化引起譜峰有規(guī)律的位移稱為化學(xué)位移 化合物聚對(duì)苯二甲酸乙二酯中三種完全不同的碳原子和兩種不同氧原子 1s譜峰的化學(xué)位移 化學(xué)位移現(xiàn)象起因及規(guī)律 內(nèi)層電子一方面受到原子核強(qiáng)烈的庫(kù)侖作用而具有一定的結(jié)合能，另一方面又受到外層電子的屏蔽作用。 俄歇電子能譜 (AES) 俄歇電子能譜的基本機(jī)理是：入射電子束或 X射線使原子內(nèi)層能級(jí)電子電離，外層電子產(chǎn)生無(wú)輻射俄歇躍遷，發(fā)射俄歇電子，用電子能譜儀在真空中對(duì)它們進(jìn)行探測(cè)。 俄歇過(guò)程和俄歇電子能量 WXY俄歇過(guò)程示意圖 WXY躍遷產(chǎn)生的俄歇電子的動(dòng)能可近似地用經(jīng)驗(yàn)公式估算 ， 即： ???????)()()(ZEZEZEEYXWW X Y俄歇電子 功 函 數(shù) 原子序數(shù) 實(shí)驗(yàn)值在 和 之間 21 43另一表達(dá)式 俄歇躍遷能量的另一表達(dá)式為： ?????????)}1()({21)}1()({21)(ZEZEZEZEZEEYYXXWW X Y俄歇過(guò)程至少有兩個(gè)能級(jí)和三個(gè)電子參與，所以氫原子和氦原子不能產(chǎn)生俄歇電子。 N(E) 化學(xué)效應(yīng) 化學(xué)環(huán)境的
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