x射線光電子能譜分析(編輯修改稿)
2025-06-15 16:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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)。 ?1925年法國(guó)的物理學(xué)家俄歇（ ）在用 X射線研究光電效應(yīng)時(shí)就已發(fā)現(xiàn)俄歇電子，并對(duì)現(xiàn)象給予了正確的解釋。 ?1968年 ，使俄歇電子能譜開始進(jìn)入實(shí)用階段。 ?1969年， Palmberg、 Bohn和 Tracey引進(jìn)了筒鏡能量分析器，提高了靈敏度和分析速度，使俄歇電子能譜被廣泛應(yīng)用。 俄歇過程和俄歇電子能量 WXY俄歇過程示意圖 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。 (Z?3)孤立的鋰原子因最外層只有一個(gè)電子，也不能產(chǎn)生俄歇電子，但固體中因價(jià)電子是共用的，所以金屬鋰可以發(fā)生 KVV 型的俄歇躍遷。 俄歇譜圖 石墨的俄歇譜 從微分前俄歇譜的 看出，這部分電子能量減小后迭加在俄歇峰的低能側(cè)，把峰的前沿變成一個(gè)緩慢變化的斜坡，而峰的高能側(cè)則保持原來的趨勢(shì)不變。俄歇峰兩側(cè)的變化趨勢(shì)不同，微分后出現(xiàn)正負(fù)峰不對(duì)稱 。 N(E) 化學(xué)效應(yīng) 化學(xué)環(huán)境的強(qiáng)烈影響常常導(dǎo)致俄歇譜有如下三種可能的變化： (稱為化學(xué)效應(yīng) ) 錳和氧化錳的俄歇電子譜 1）俄歇躍遷不涉及價(jià)帶，化學(xué)環(huán)境的不同將導(dǎo)致內(nèi)層電子能級(jí)發(fā)生微小變化，造成俄歇電子能量微小變化，表現(xiàn)在俄歇電子譜圖上，譜線位置有微小移動(dòng)，這就是化學(xué)位移 。 錳和氧化錳的俄歇電子譜 3,23,23 MML5,43,23 MML5,45,43 MML氧化錳 540eV 587eV 636eV 錳 543eV 590eV 637eV 錳 氧化錳 2）當(dāng)俄歇躍遷涉及到價(jià)電子能帶時(shí)，情況就復(fù)雜了，這時(shí)俄歇電子位移和原子的化學(xué)環(huán)境就不存在簡(jiǎn)單的關(guān)系，不僅峰的位置會(huì)變化，而且峰的形狀也會(huì)變化。 Mo2C、 SiC、石墨和金剛石中 碳的 KLL（ KVV或）俄歇譜 3)能量損失機(jī)理導(dǎo)致的變化將改變俄歇峰低能側(cè)的拖尾峰。 由于俄歇電子位移機(jī)理比較復(fù)雜，涉及到三個(gè)能級(jí)，不象 X射線光電子能譜那樣容易識(shí)別和分析，并且通常使用的俄歇譜儀分辨率較低，這方面的應(yīng)用受到了很大的限制。 167。 電子能譜儀簡(jiǎn)介 電子能譜儀主要由 激發(fā)源 、 電子能量分析器 、探測(cè)電子的 監(jiān)測(cè)器 和 真空系統(tǒng) 等 幾個(gè)部分組成。 激發(fā)源 電子能譜儀通常采用的激發(fā)源有三種： X射線源 、 真空紫外燈 和 電子槍 。商品譜儀中將這些激發(fā)源組裝
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