電子探針X射線微區(qū)分析的工作原理
電子探針(Electron Probe Microanalysis-EPMA)的主要功能是進(jìn)行微區(qū)成分分析。它是在電子光學(xué)和X射線光譜學(xué)原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種高效率分析儀器。
其原理是:用細(xì)聚焦電子束入射樣品表面,激發(fā)出樣品元素的特征X射線,分析特征X射線的波長(zhǎng)(或能量)可知元素種類;分析特征X射線的強(qiáng)度可知元素的含量。
其鏡筒部分構(gòu)造和SEM相同,檢測(cè)部分使用X射線譜儀,用來(lái)檢測(cè)X射線的特征波長(zhǎng)(波譜儀)和特征能量(能譜儀),以此對(duì)微區(qū)進(jìn)行化學(xué)成分分析。
X射線譜儀是電子探針的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng),分為:
能量分散譜儀(EDS),簡(jiǎn)稱能譜儀,用來(lái)測(cè)定X射線特征能量。
波長(zhǎng)分散譜儀(WDS),簡(jiǎn)稱波譜儀,用來(lái)測(cè)定特征X射線波長(zhǎng)。
WDS組成:波譜儀主要由分光晶體和X射線檢測(cè)系統(tǒng)組成。
原理:根據(jù)布拉格定律,從試樣中發(fā)出的特征X射線,經(jīng)過一定晶面間距的晶體分光,波長(zhǎng)不同的特征X射線將有不同的衍射角。通過連續(xù)地改變q,就可以在與X射線入射方向呈2 q的位置上測(cè)到不同波長(zhǎng)的特征X射線信號(hào)。根據(jù)莫塞萊定律可確定被測(cè)物質(zhì)所含有的元素。
為了提高接收X射線強(qiáng)度,分光晶體通常使用彎曲晶體。