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X射線光電子能譜有哪些應用?

閱讀:1106        發(fā)布時間:2022-11-16
X射線光電子能譜(XPS)通過使用X射線光束照射固體樣品的表面并收集從樣本表面放射的光電子光譜,來提供表面化學狀態(tài)信息。通常,XPS 測量的分析深度小于10nm,同時取決于逸出電子的動能。光電子譜包含可用于識別被檢測元素化學狀態(tài)的結(jié)合能信息。

X射線光電子能譜法的應用

(1)元素定性分析

各種元素都有它的特征的電子結(jié)合能,因此在能譜圖中就出現(xiàn)特征譜線,可以根據(jù)這些譜線在能譜圖中的位置來鑒定周期表中除H和He以外的所有元素。通過對樣品進行全掃描,在一次測定中就可以檢出全部或大部分元素。

 

(2)元素定量分折

X射線光電子能譜定量分析的依據(jù)是光電子譜線的強度(光電子蜂的面積)反映了原于的含量或相對濃度。在實際分析中,采用與標準樣品相比較的方法來對元素進行定量分析,其分析精度達1%~2%。

 

(3)固體表面分析

固體表面是指最外層的1~10個原子層,其厚度大概是(0.1~1)nm。人們早已認識到在固體表面存在有一個與團體內(nèi)部的組成和性質(zhì)不同的相。表面研究包括分析表面的元素組成和化學組成,原子價態(tài),表面能態(tài)分布。測定表面原子的電子云分布和能級結(jié)構等。X射線光電子能譜是常用的工具。在表面吸附、催化、金屬的氧化和腐蝕、半導體、電極鈍化、薄膜材料等方面都有應用。

 

(4)化合物結(jié)構鑒定

X射線光電子能譜法對于內(nèi)殼層電子結(jié)合能化學位移的精確測量,能提供化學鍵和電荷分布方面的信息。


5)分子生物學中的應用:
利用XPS鑒定維生素B12中的少量的Co。


6)膜表面深度分析:
用Ar+離子束對清除材料表面污染層,對材料進行深度剖析。


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