能譜儀

對材料元素種類與含量分析的儀器

能譜徠儀(EDS,Energy Dispersive Spectrometer)是用來對材料微區成分元素種類與含量分析,配合掃描電子顯微鏡透射電子顯微鏡的使用。

原理


各種元素具有自己的X射線特徵波長,特徵波長的大小則取決於能級躍遷過程中釋放出的特徵能量△E,能譜儀就是利用不同元素X射線光子特徵能量不同這一特點來進行成分分析的。

性能指標


固體角:決定了信號量的大小,該角度越大越好
檢出角:理論上該角度越大越好
探頭:新型硅漂移探測器(SDD)逐步取代鋰硅Si(Li)探測器
能量分辨力:目前最高級別的能譜儀分辨力可達121eV
探測元素範圍:Be4~U92

測試原理


當X射線光子進入檢測器后,在Si(Li)晶體內激發出一定數目的電子空穴對。產生一個空穴對的最低平均能量ε是一定的(在低溫下平均為3.8ev),而由一個X射線光子造成的空穴對的數目為N=△E/ε,因此,入射X射線光子的能量越高,N就越大。利用加在晶體兩端的偏壓收集電子空穴對,經過前置放大器轉換成電流脈衝,電流脈衝的高度取決於N的大小。電流脈衝經過主放大器轉換成電壓脈衝進入多道脈衝高度分析器,脈衝高度分析器按高度把脈衝分類進行計數,這樣就可以描出一張X射線按能量大小分佈的圖譜。

使用範圍


1、高分子、陶瓷、混凝土、生物、礦物、纖維等無機或有機固體材料分析;
2、金屬材料的相分析、成分分析和夾雜物形態成分的鑒定;
3、可對固體材料的表面塗層、鍍層進行分析,如:金屬化膜表面鍍層的檢測;
4、金銀飾品、寶石首飾的鑒別,考古和文物鑒定,以及刑偵鑒定等領域;
5、進行材料表面微區成分的定性和定量分析,在材料表面做元素的面、線、點分佈分析。

類型


徠能譜儀按照探頭的位置、數量配置可以分為斜插式、平插式、多探頭等。
多探頭能譜
多探頭能譜
平插式能譜
平插式能譜
斜插式能譜
斜插式能譜