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EDS能譜儀能測多深？

在日常檢測中，有客戶委托EDS測試，樣品是電鍍工件上的殘留物，殘留物未鎳鍍層，深度3微米，想測試內(nèi)部元素的成分，今天我們就來詳細介紹一下X射線能譜的知識，X射線能譜：英文全稱是Energy Dispersive Spectroscopy，簡稱EDS，眾所周知，EDS經(jīng)常與掃描電鏡，透射電鏡聯(lián)合使用，是一種分析物質(zhì)元素常見的儀器，EDS的檢測極限在0.1%，只能做半定量分析，精度一般在1%到5%，深度一般為1微米左右，EDS做微區(qū)分析時所激發(fā)的體積為10um3 左右。

EDS原理

經(jīng)過加速的聚焦電子束與樣品互相作用時，高能電子束轟擊樣品成分的內(nèi)層電子，內(nèi)層電子獲得能量向外層電子躍遷，發(fā)生馳豫，此時內(nèi)層電子缺少，因此外層電子補充回內(nèi)層時，有一個能量剩余，這一剩余能量以X光子的形式發(fā)射出來。不同元素的電子層之間的能量不同，因此可根據(jù)這些特征X射線知道其組成元素，根據(jù)峰的強度可知道其相對含量。

X射線能譜儀的原理

X光子的能量在Si晶體中形成電子－空穴對，偏壓收集它們形成一個電荷脈沖，經(jīng)電荷靈敏前置放大器又將其轉(zhuǎn)變成電壓脈沖，然后由脈沖器進一步放大成形，最后由模數(shù)變換器（ADC）和多道分析器（MCA）根據(jù)電壓值將脈沖分類而得到X射線能譜圖。

X射線能譜分析的特點

分析樣品廣泛：樣品固體試樣、無磁性、在電子束下具有一定的化學和物理穩(wěn)定性；

無損分析；

定點分析、線分布、面分布；

譜圖收集過程快，同時記錄整個譜圖（11Na--92U)；超薄窗可檢測元素范圍：4Be-- 92U;

能譜分析主要用于常量成分的分析，而微量元素分析誤差大；

液氮杜瓦瓶：為了降低探測器的噪音以及防止半導體中的鋰在探頭中的擴散，用液氮把探頭和FET（場效應晶體管）冷卻到大約100K；

譜峰重疊多,結(jié)合波譜分析。

EDSX射線能譜分析的特點

分析樣品廣泛：樣品固體試樣、無磁性、在電子束下具有一定的化學和物理穩(wěn)定性；

無損分析；

定點分析、線分布、面分布；

譜圖收集過程快，同時記錄整個譜圖（11Na--92U)；超薄窗可檢測元素范圍：4Be-- 92U;

能譜分析主要用于常量成分的分析，而微量元素分析誤差大；

液氮杜瓦瓶：為了降低探測器的噪音以及防止半導體中的鋰在探頭中的擴散，用液氮把探頭和FET（場效應晶體管）冷卻到大約100K；

譜峰重疊多,結(jié)合波譜分析。

檢測極限：0.1%，只能做半定量分析，精度一般在1%到5%，深度一般為1微米左右，EDS做微區(qū)分析時所激發(fā)的體積為10um3 左右。

EDS結(jié)果解析

通常給出單質(zhì)形式的報告，結(jié)果中一列代表重量百分比，一列代表原子個數(shù)百分比，也即是摩爾數(shù)比，兩者可以互換計算得到，其橋梁就是原子量。數(shù)據(jù)通常是給出所能檢測的元素的歸一化結(jié)果；但對于有機化合物通常給出非歸一化的結(jié)果，即是該元素占該物質(zhì)的大概百分比。

通常礦物以氧化物形式報告結(jié)果，但氧并非檢測到的，而是元素通過一定的化學計量配比上去而得到的。

X射線能譜儀的應用

各學科的科學研究中：物理、化學、地質(zhì)礦物學、生命科學、醫(yī)學等學科；

生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控、缺陷分析，異常成分分析等；

其它方面：刑事偵察、海關、首飾鑒定等等。