能譜儀的主要用途及策略原理

能譜儀(EDS,Energy Dispersive Spectrometer)是用來對材料微區成分元素種類與含量分析，配合掃描電子顯微鏡與透射電子顯微鏡的使用。

能譜儀的主要用途：

1、高分子、陶瓷、混凝土、生物、礦物、纖維等無機或有機固體材料分析;

2、金屬材料的相分析、成分分析和夾雜物形態成分的鑒定;

3、可對固體材料的表面涂層、鍍層進行分析，如：金屬化膜表面鍍層的檢測;

4、金銀飾品、寶石首飾的鑒別，考古和文物鑒定，以及刑偵鑒定等領域;

5、進行材料表面微區成分的定性和定量分析，在材料表面做元素的面、線、點分布分析。

能譜儀測量原理

當X射線光子進入檢測器后，在Si(Li)晶體內激發出一定數目的電子空穴對。產生一個空穴對的最低平均能量ε是一定的(在低溫下平均為3.8ev)，而由一個X射線光子造成的空穴對的數目為N=△E/ε，因此，入射X射線光子的能量越高，N就越大。利用加在晶體兩端的偏壓收集電子空穴對，經過前置放大器轉換成電流脈沖，電流脈沖的高度取決于N的大小。電流脈沖經過主放大器轉換成電壓脈沖進入多道脈沖高度分析器，脈沖高度分析器按高度把脈沖分類進行計數，這樣就可以描出一張X射線按能量大小分布的圖譜。

能譜儀的分類

電子能譜儀的類型有許多種，它們對樣品表面淺層元素的組成能做出比較精確的分析，有時還能進行在線測量如膜形成成長過程中成分的分布、變化的探測等，使監測制備高質量的薄膜器件成為可能。

光電子能譜儀

光電子譜儀分析樣品成分的基本方法，就是用已知光子照射樣品，然后檢測從樣品上發射的電子所帶有關于樣品成分的信息。試驗中，作為探針的光子的參量是已知的，而檢測電子所帶的信息包括其能量分布、角度分布和自旋特性，確定這些信息與樣品成分的關系就可以分析樣品的成分。按探針光子的能量，PES可以分為兩類：X射線光電子譜(XPS)，能量范圍為100eV～10keV;紫外線電子譜(UPS)能量范圍為10eV～40eV。

俄歇電子能譜儀

電子束轟擊材料表面，會產生表征元素種類及其化學價態的二次電子，這種二次電子稱為俄歇電子。俄歇電子的穿透能力弱，故可以用來分析表面1nm以內幾個原子層的成分。如配上濺射離子槍可對試樣進行逐層分析;掃描電鏡可以附加俄歇譜儀，以便對微小區域進行分析。俄歇譜儀(AES)可以對包括輕元素在內的幾乎所有元素進行分析，故它對表面輕元素分析研究具有重要意義。 [2]

俄歇電子譜儀主要由提供電子束的電子槍、接收俄歇電子并向能量分析器輸送的電子倍增器以及進行逐層剝離的濺射離子槍。