仪器分析张新荣电子能谱分析法.pptVIP

电子能谱分析法;1 俄歇电子能谱;俄歇电子能谱的特点;俄歇电子能谱的发展趋势;俄歇电子能谱的重要性;俄歇电子能谱的主要应用;俄歇电子能谱提供的信息;俄歇电子能谱的原理;俄歇电子的产生;俄歇电子能量分布;二次电子;弹性散射峰，能量保持不变； 低动能宽峰，入射电子激发的二次电子在逃逸到表面过程中所产生的非弹性碰撞的损失峰； 在该两峰之间的小峰，其位置与入射能量无关，是俄歇电子峰。此外，还存在特征能量损失峰，随入射能量而变化； ;俄歇跃迁过程定义及标记 ;俄歇跃迁过程定义及标记;俄歇电子动能 ;俄歇电子动能;俄歇电子动能;俄歇电子强度 ; 所谓电离截面是指当原子与外来荷能粒子（光子，电子或离子）发生作用时，发生电子跃迁产生孔穴的几率。 根据半经验方法计算，电离截面可以用下式来进行计算。;俄歇电子强度;激发电压;俄歇跃迁几率 ;俄歇跃迁几率;根据俄歇电子能量分布图和俄歇几率分布图，原则上对于原子序数小于15的元素，应采用K系列的俄歇峰； 而原子序数在16~41间的元素，L系列的荧光几率为零，应采用L系列的俄歇峰； 而当原子序数更高时，考虑到荧光几率为零，应采用M系列的俄歇峰。 在实际分析中，选用哪个系列的俄歇线还必须考虑到信号强度的问题。如Si 元素，虽然K系俄歇线的荧光几率几乎为零，但由于Si KLL(1380)线的信号较弱，最常用的分析线则是Si LVV(89)。 ;平均自由程与平均逃逸深度 ;在三种材料中理论计算的非弹性平均自由程与电子能量的关系 ;平均自由程;平均自由程;积分谱和微分谱;俄歇化学效应;俄歇化学效应;俄歇化学效应;俄歇化学效应;俄歇化学位移影响因素分析 ;化学位移;化学位移;化学位移;化学位移;化学位移;化学位移;化学位移;化学位移;俄歇电子的定义及表达;俄歇电子能谱法;俄歇谱仪;俄歇谱强度IA;PWXY为产生WXY俄歇跃迁的几率，当原子序数Z≤15时，KLL俄歇跃迁的PWXY≈1.0，而15＜Z ≤42时，LMM俄歇跃迁PWXY≈1.0，若Z﹥42，则MNN俄歇跃迁PWXY≈1.0； λ是平均自由程，即俄歇电子从产生处向表面输运时能量无损的距离，一般只有0.3~2nm之间处的信息，只能进行表面分析； θ为俄歇电子出射方向和试样表面法向方向之间的夹角； Ω/4π为能量分析器所接收的占各方向总数，即近似等于能量分析器的传输率， Ω为能量分析器所能接收出射电子的立体角。;微分谱与直接谱;俄歇电子谱的定性和定量分析;定性分析;各元素以及各激发线的俄歇电子动能图。 每个元素均具有多条激发线。 每个激发线的能量是固定的，仅与元素及激发线有关。 原子序数3-10的原子产生KLL俄歇电子。 对于原子序数大于14的原子还可以产生KLM，LMM，MNN俄歇过程。;定性分析的步骤：;定量分析;纯元素标样法;相对灵敏度因子法;影响IiWXY的主要因素：;若不计各 的差异，无标样便可求得xi。假如各dj相同，可进一步简化为;目前的解决办法：;例题;解：;2 X射线光电子能谱;基本原理;X射线光电子谱仪原理图;金属铝的XPS谱图（激发源为单色AlKα）（a）扫描全谱；（b）为（a）高能端的扩展;应用举例;3）由于化学环境不同而引起内壳层电子结合能的变化。在图谱上产生峰位移动现象，称之为化学位移。如图（b）所示，在Al2s和Al2p谱线低动能一侧都有一个肩峰出现，分别对应Al2O3中铝的2s和2p轨道电子的能量。因此，可根据内壳层电子结合能位移的大小来测定有关元素的化学状态。 4）谱图中，还有铝的价带谱和等离子激元等伴峰出现，它们常同试样的电子结构密切相关，这是XPS提供的又一重要信息。 如果用离子溅射剥蚀试样表面，用X射线光电子谱分析，二者交替进行，还可得到元素及其化学状态沿深度的分布。;其他能谱