XPS測試(X射線光電子能譜儀)

2020-08-17 廣州化聯質檢張工

原理

X射線光電子能譜(XPS),基於光電離作用,當一束光子輻射到樣品表面時,光子可以被樣品中某一元素的原子軌道上的電子所吸收,使該原子解脫原子核的束縛,以一定的動能從原子內部發射出來,變成自由的光電子,而原子本身則變成一個激發態的離子。當固定激發源能量時,其光電子的能量僅與元素的種類和所電離激發的原子軌道有關,由此根據光電子的結合能定性分析物質的元素種類。經X射線輻照後,從樣品表面射出的光電子的強度與樣品中該原子的濃度呈線性關係,可以進一步進行元素的半定量分析。另外,XPS的重要應用是對元素的化學價態進行分析。

X-射線光電子能譜儀,是一種表面分析技術,主要用來表徵材料表面元素及其化學狀態。其基本原理是使用X-射線,如Al Ka =1486.6eV,與樣品表面相互作用,利用光電效應,激發樣品表面發射光電子,利用能量分析器,測量光電子動能(K.E),根據B.E=hv-K.E-W.F,進而得到激發電子的結合能(B.E)。

儀器技術參數

1 極限能量解析度為0.43eV;

2 分析室真空度優於5×10-10 mbar;

3 能量分析範圍為0-5000eV;

4 通過能範圍為1-400eV;

5 固體樣品的表面成分分析、化學態分析,取樣深度一般約為1-10nm,其中金屬材料為0.5-3nm,無機材料2-4nm,有機高聚物5-10nm。

檢測項目

在化學、材料科學及表面科學中具有廣泛的應用價值。

為有機化合物結構分析提供信息,配合進行化合物定性定量分析,廣泛應用於有機化合物、農藥、及生物大分子結構與性能研究。主要應用於有機化合物的結構分析;化工產品分析;工業助劑分析;有機成份分析等。

送樣要求:

1.粉末測試需要量一般不小於0.2 毫升或者10毫克,樣品需乾燥;

2.固體樣品尺寸塊狀5*5mm,厚度儘量低於4mm,表面須平整,樣品需乾燥;

3.液體樣須滴在鋁箔或者矽片等載體上烘乾形成液膜,一般重複3-5次烘乾滴液差不多即可測不到基底;

4.材料必須是無放射性、無毒性、無揮發性物質(如單質Na, K, S, P, Zn, Se, As, I, Te, Hg等);

5.磁性樣品(可以測試)請送樣時告知;

6. 元素窄譜如果有特殊要求請備註,如果沒有特殊說明,默認測試最強峰,如果最強峰和其他元素的峰有重疊,默認測試次強峰。

7. 小於1%的元素可能測不出明顯信號;


常見圖譜:




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