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X射線光電子能譜儀(XPS)是一種*的表面分析技術(shù)，它利用X射線激發(fā)樣品表面元素的內(nèi)層能級(jí)電子信號(hào)，再用電子能譜儀檢測(cè)光電子的動(dòng)能及強(qiáng)度，進(jìn)而確定元素的種類及價(jià)態(tài)等信息，主要用于研究材料極表面的元素及元素不同價(jià)態(tài)組成。
XPS的主要由進(jìn)樣室、超高真空系統(tǒng)、X射線激發(fā)源、離子源、電子能量分析器、檢測(cè)器系統(tǒng)、荷電中和系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)等組成。
1、超高真空系統(tǒng)
超高真空系統(tǒng)是進(jìn)行現(xiàn)代表面分析及研究的主要部分。XPS譜儀的激發(fā)源，樣品分析室及探測(cè)器等都安裝在超高真空系統(tǒng)中。通常超高真空系統(tǒng)的真空室由不銹鋼材料制成，真空度優(yōu)于1×10-9 托。
2、快速進(jìn)樣室
為了保證在不破壞分析室超高真空的情況下能快速進(jìn)，X射線光電子能譜儀多配備有快速進(jìn)樣室?？焖龠M(jìn)樣室的體積很小，以便能在40～50分鐘內(nèi)能達(dá)到10-7托的高真空。
3、X射線激發(fā)源
XPS中較為簡(jiǎn)單的X射線源，就是用高能電子轟擊陽(yáng)極靶時(shí)發(fā)出的特征X射線。通常采用Al Kα(光子能量為1486.6eV )和Mg Kα(光子能量為1253.8eV)陽(yáng)極靶，它們具有強(qiáng)度高，自然寬度小(分別為830meV和680meV)的特點(diǎn)
4、離子源
離子源是用于產(chǎn)生一定能量、一定能量分散、一定束斑和一定強(qiáng)度的離子束。在XPS中，配備的離子源一般用于樣品表面清潔和深度剖析實(shí)驗(yàn)。在XPS譜儀中，常采用Ar離子源。
5、荷電中和系統(tǒng)
該裝置可以在測(cè)試時(shí)產(chǎn)生低能電子束，來(lái)中和試樣表面的電荷，減少荷電效應(yīng)。
6、能量分析器
能量分析器的功能是測(cè)量從樣品中發(fā)射出來(lái)的電子能量分布，是X射線光電子能譜儀的核心部件。
7、檢測(cè)器系統(tǒng)
光電子能譜儀中被檢測(cè)的電子流非常弱，所以現(xiàn)在多采用電子倍增器加計(jì)數(shù)技術(shù)。電子倍增器主要有兩種類型：?jiǎn)瓮ǖ离娮颖对銎骱投嗤ǖ离娮訖z測(cè)器。
8、成像XPS
表面分析時(shí)的成像XPS可以提供表面相鄰區(qū)中空間分布的元素和化學(xué)信息。XPS成像把小面積能譜的接收與非均質(zhì)樣品的光電子成像結(jié)合起來(lái)，可以在接近15µm的空間分辨率下通過(guò)連續(xù)掃描的方法采集。
9、數(shù)據(jù)系統(tǒng)
數(shù)據(jù)系統(tǒng)由在線實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)和相應(yīng)軟件組成。在線計(jì)算機(jī)可對(duì)譜儀進(jìn)行直接控制并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和處理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可由數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行一定的數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)處理，并結(jié)合能譜數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取對(duì)檢測(cè)樣品的定性和定量分析知識(shí)。
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第四屆全國(guó)光譜大會(huì)
展會(huì)城市：株洲市展會(huì)時(shí)間：2025-05-08