11電子探針?lè)治?展示頁(yè)
2025-01-10 02:44本頁(yè)面
【正文】 工作原理 ? X射線波譜儀的譜儀系統(tǒng) —— 也即 X射線的分光和探測(cè)系統(tǒng)是由分光晶體、 X射線探測(cè)器和相應(yīng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置構(gòu)成。 ? 另一種是利用特征 X射線能量不同來(lái)展譜 ， 的能量色散譜儀 ，簡(jiǎn)稱能譜儀 （ Energy Dispersive Spectrometer） 。 第十章 電子探針顯微分析 電子探針 X射線顯微分析 常用的 X射線譜儀有兩種： WDS和 EDS?，F(xiàn)代材料微觀分析方法 羅 勇 博士，副教授 15262027150 材料學(xué)院 B203 第十一章 電子探針顯微分析 第十章 電子探針顯微分析 ? 本章主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容 : 第十章 電子探針顯微分析 ? 本章重點(diǎn) : ? 本章難點(diǎn) : 第十章 電子探針顯微分析 電子探針 X射線顯微分析 ? 電子探針 X射線顯微分析 （ Electron Probe Microanalysis，簡(jiǎn)稱 EPMA） 是一種顯微分析和成分分析相結(jié)合的微區(qū)分析 ，它特別適用于分析試樣中微小區(qū)域的化學(xué)成分 ， 因而是研究材料組織結(jié)構(gòu)和元素分布狀態(tài)的極為有用的分析方法 。 ? 電子探針鏡筒部分的結(jié)構(gòu)大體上和掃描電子顯微鏡相同 ， 只是在檢測(cè)器部分使用的是 X射線譜儀 ， 專門用來(lái)檢測(cè) X射線的特征波長(zhǎng)或特征能量 ， 以此來(lái)對(duì)微區(qū)的化學(xué)成分進(jìn)行分析 。 ? 一種是利用特征 X射線的波長(zhǎng)不同來(lái)展譜 ， 實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波長(zhǎng) X射線分別檢測(cè)的波長(zhǎng)色散譜儀 ， 簡(jiǎn)稱波譜儀 （ Wavelength Dispersive Spectrometer） 。 第十章 電子探針顯微分析 一 、 電子探針儀的結(jié)構(gòu)與工作原理 ? 電子探針儀的結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)右圖 ， 由圖可見(jiàn) ， 電子探針儀除 X射線譜儀外 ， 其余部分與掃描電子顯微鏡相似 。 第十章 電子探針顯微分析 分光和探測(cè)原理 ? 如果我們把分光晶體作適當(dāng)?shù)貜椥詮澢?， 并使射線源 、 彎曲晶體表面和檢測(cè)器窗口位于同一個(gè)圓周上 ，這樣就可以達(dá)到把衍射束聚焦的目的 。 第十章 電子探針顯微分析 聚焦圓 ? 下圖是兩種 X射線聚焦的方法 。 第十章 電子探針顯微分析 ? 把單晶體彎曲使它衍射晶面的曲率半徑等于聚焦圓半徑 R的兩倍，即 2R。 ? 從圖中可以看出，因 A、 B、 C三點(diǎn)的衍射線并不恰在一點(diǎn)，故這是一種近似的聚焦方式。 ?這種方法是把衍射晶面曲率半徑彎成 2R的晶體 ， 表面磨制成和聚焦圓表面相合 (即晶體表面的曲率半徑和 R相等 )， 這樣的布置可以使 A、 B、 C三點(diǎn)的衍射束正好聚焦在 D點(diǎn) ， 所以這種方法也叫做完全聚焦法（ 圖 b） 。 根據(jù)晶體及探測(cè)器運(yùn)動(dòng)方式 ， 可將譜儀分為回轉(zhuǎn)式波譜儀和直進(jìn)式波譜儀等 。 ? 這種譜儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 但由于分光晶體轉(zhuǎn)動(dòng)而使 X射線出射方向變化很大 ， 在樣品表面不平度較大的情況下 ， 由于 X射線在樣品內(nèi)行進(jìn)的路線不同 ， 往往會(huì)造成分析上的誤差 。 聚焦圓的中心 O在以 S為中心 ， R為半徑的圓周上運(yùn)動(dòng) 。 第十章 電子探針顯微分析 由圖中幾何條件可知： Li = SCi = CiDi = 2Rsin?i (i=1,2,3,… ) 式中： Li為點(diǎn)光源到分光晶體的距離， ?i為衍射角。 L由小變大意味著被檢測(cè)的 X射線波長(zhǎng) ?由短變長(zhǎng)，改變 L就能檢測(cè)到不同波長(zhǎng)，即不同元素的 X射線。 為提高檢測(cè)效率 ， 電子探針儀通常配有 25道譜儀 ， 同一道譜儀裝有兩塊可以交換使用的晶體 。 在 X射線譜儀中使用的分光晶體還必須能彎曲成一定的弧度 、 在真空中不發(fā)生變化等 。 第十章 電子探針顯微分析 ? 譜儀的 ?角有一定變動(dòng)范圍 ， 如 15176。 ；每一種晶體的衍射晶面是固定的 ， 因此它只能色散一段波長(zhǎng)范圍的 X射線和適用于一定原子序數(shù)范圍的元素分析 。 其中小于氟 （ F）的元素稱為輕元素 ， 它們的 X射線波長(zhǎng)范圍大約在 18113 197。 ? 波譜儀使用的 X射線探測(cè)器有流氣正比記數(shù)管、充氣正比記數(shù)管和閃爍計(jì)數(shù)管等。 第十章 電子探針顯微分析 X射線記數(shù)和記錄系統(tǒng) ? X射線探測(cè)器 （ 例如正比計(jì)數(shù)管 ） 輸出的電脈沖信號(hào)經(jīng)前置放大器和主放大器放大后進(jìn)入脈沖高度分析器進(jìn)行脈沖高度甄別 。
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