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2017-06-21 发布于天津
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3.051BE.340第10讲真空状态下生物材料的表面表征

1 3.051/BE.340 第 10 讲真空状态下生物材料的表面表征生物材料表面结构和化学性质在很大程度上影响着植入物的生物相容性，所以生物材料的表面表征是生物材料研究中一个重要的方面。表面化学可利用高真空方式直接进行研究：化学分析的电子能谱（ESCA ）/X-射线光电子能谱（XPS ）俄歇尔电子能谱（AES ）二次离子质谱（SIMS） 1．XPS/ESCA 基本原理： X-射线用特征能量轰击样品近表面（0.5-10nm ）激发的二次电子对光电子能量的分析可进行表面组成的定量测量 2 3.051/BE.340 电能分析器（可变延迟电压） X-射线源透镜监测器光电子键合能是元素和键合环境的特征反映化学分析! 键合能=入射 X-射线能量—光电子动能 3 3.051/BE.340 元素定量分析低-分辨率谱图强度键合能（eV ） Ii 峰值下的面积∝激发的电子数（和原子数）只有近表面区域的电子通过非弹性碰撞“逃出”而不损失能量敏感度：依赖于元素。元素在0.1 原子% 的浓度下基本可被检测到（H 和 He 不能被测到）原子分数 Ci 的量化（被测到的元素） Si 是敏感系数 -f （仪器和原子参数） - 能用于计算检测到元素的和 4 3.051/BE.340 高分辨率谱图强度键合能（eV ）在特定的键合配置情况下，从峰值面积的比率得到从原子激发的光电子比率（Si=常数） 5 个碳举例 PMMA (a) 最低的 EBC1s E ≈285.0eV B (b) 中间的EBC1s E ≈286.8eV B 为什么核心电子EB 随着价电子层的配置而变？ (c) 最高的 EBC1s E ≈289.0eV B 5 3.051/BE.340