EDX能量色散X射線光譜儀簡介

1、EDX能量色散X射線光譜儀EDX:Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy能量色散X射線光譜儀，也可簡寫為EDS EDX是借助于分析試樣發(fā)出的元素特征X射線波長和強度實現(xiàn)的， 根據(jù)波長測定試樣所含的元素，根據(jù)強度測定元素的相對含量。    1能量色散X射線光譜儀應用常用的EDX探測器是硅滲鋰探測器。當特征X射線光子進入硅滲鋰探測器后便將硅原子電離，產(chǎn)生若干電子-空穴對，其數(shù)量與光子的能量成正比。利用偏壓收集這些電子空穴對，經(jīng)過一系列轉換器以后變成電壓脈沖供給多脈沖高度分析器，并計數(shù)能譜中每個能帶的脈沖數(shù)。 能量色散X射線光譜儀原理一個內層電子

2、而出現(xiàn)一個空穴，使整個原子體系處于不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)原子壽命約為 (10-12-(10-14s，然后自發(fā)地由能量高的狀態(tài)躍遷到能量低的狀態(tài)。這個過程稱為馳豫過程。馳豫過程既可以是非輻射躍遷，也可以是輻射躍遷。當較外層的電子躍遷到空穴時，所釋放的能量隨即在原子內部被吸收而逐出較外層的另一個次級光電子，此稱為俄歇效應，亦稱次級光電效應或無輻射效應，所逐出的次級光電子稱為俄歇電子。 它的能量是特征的，與入射輻射的能量無關。當較外層的電子躍入內層空穴所釋放的能量不在原子內被吸收，而是以輻射形式放出，便產(chǎn)生X 射線熒光，其能量等于兩能級之間的能量差。因此，X射線熒光的能量或波長是特征性的，與元素有一

3、一對應的關系。 K層電子被逐出后,其空穴可以被外層中 任一電子所填充，從而可產(chǎn)生一系列的譜線，稱為K系譜線：由L層躍遷到K層輻射的X射線叫K射線,由M層躍遷到K層輻射的X射線叫K射線。 同樣,L層電子被逐出可以產(chǎn)生L系輻射。如果入射的X 射線使某元素的K層電子激發(fā)成光電子后L層電子躍遷到K層，此時就有能量E釋放出來，且E=EK-EL，這個能量是以X射線形式釋放，產(chǎn)生的就是K 射線，同樣還可以產(chǎn)生K射線 ，L系射線等。莫斯萊X射線的產(chǎn)生利用X射線管（圖2），施加高電壓以加速電子，使其沖撞金屬陽極（對陰極）從而產(chǎn)生X射線。從設計上分為橫窗型（side window type）和縱窗型（end wi

4、ndow type）兩種X射線管，都是設計成能夠把X射線均勻得照射在樣品表面的結構。 X射線窗口，一般使用的是鈹箔。陰極（也叫做：靶材）則多使用是鎢(W、銠(Rh、鉬（Mo）、鉻（Cr）等材料。這些靶材的使用是依據(jù)分析元素的不同而使用不同材質。原則上分析目標元素與靶材的材質不同。 如何利用熒光X射線進行定量分析 在包含某種元素1的樣品中，照射一次X射線，就會產(chǎn)生元素1的熒光X射線，不過這個時候的熒光X射線的強度會隨著樣品中元素A的含量的變化而改變。元素1的含量多，熒光X射線的強度就會變強。注意到這一點，如果預先知道已知濃度樣品的熒光X射線強度，就可以推算出樣品中元素A的含量。采用定量分析的時候

5、，可以在樣品中加入高純度的二氧化硅，作為參比樣，并且摻量是已知的。這樣可以間接知道其他組分的含量。 利用熒光X射線進行定量分析的時候，大致分為3個方法。一個是制作測量線的方法（經(jīng)驗系數(shù)法）。這個方法是測定幾點實際的已知濃度樣品，尋求想測定元素的熒光X射線強度和濃度之間的關系，以其結果為基礎測定未知樣品取得熒光X射線，從而得到濃度值。 另一個方法是理論演算的基礎參數(shù)法（FP法）。這個方法在完全了解樣品的構成和元素種類前提，利用計算的各個熒光X射線強度的理論值，推測測定得到未知樣品各個元素的熒光X射線強度的組成一致。 NBS-GSC法也稱作理論Alpha系數(shù)法。它是基于熒光X射線激發(fā)的基本原理，從理論上使用基本物理參數(shù)計算出樣品中每個元素的一次和二次特征X射線熒光強度的?；诖嗽儆嬎鉒achance綜合校正系數(shù)，然后使用這些理論