EDS元素分析
一、實驗目的
1.了解能譜儀（EDS）的結構和工作原理。
2.掌握能譜儀（EDS）的分析方法、特點及應用。
二、實驗原理
在現代的掃描電鏡和透射電鏡中，能譜儀（EDS）是一個重要的附件，它同主機共用一套光學系統，可對材料中感興趣部位的化學成分進行點分析、面分析、線分析。它的主要優點有：（1）分析速度快，效率高，能同時對原子序數在11—92之間的所有元素（甚至C、N、O等超輕元素）進行快速定性、定量分析；（2）穩定性好，重復性好；（3）能用于粗糙表面的成分分析（斷口等）；（4）能對材料中的成分偏析進行測量，等等。
（一）EDS的工作原理
探頭接受特征X射線信號→把特征X射線光信號轉變成具有不同高度的電脈沖信號→放大器放大信號→多道脈沖分析器把代表不同能量（波長）X射線的脈沖信號按高度編入不同頻道→在熒光屏上顯示譜線→利用計算機進行定性和定量計算。
（二）EDS的結構
1、探測頭：把X射線光子信號轉換成電脈沖信號，脈沖高度與X射線光子的能量成正比。
2、放大器：放大電脈沖信號。
3、多道脈沖高度分析器：把脈沖按高度不同編入不同頻道，也就是說，把不同的特征X射線按能量不同進行區分。
4、信號處理和顯示系統：鑒別譜、定性、定量計算；記錄分析結果。
（三）EDS的分析技術
1、定性分析：EDS的譜圖中譜峰代表樣品中存在的元素。定性分析是分析未知樣品的第一步，即鑒別所含的元素。如果不能正確地鑒別元素的種類，最后定量分析的精度就毫無意義。通常能夠可靠地鑒別出一個樣品的主要成分，但對于確定次要或微量元素，只有認真地處理譜線干擾、失真和每個元素的譜線系等問題，才能做到準確無誤。定性分析又分為自動定性分析和手動定性分析，其中自動定性分析是根據能量位置來確定峰位，直接單擊“操作/定性分析”按鈕，即可在譜的每個峰位置顯示出相應的元素符號。自動定性分析識別速度快，但由于譜峰重疊干擾嚴重，會產生一定的誤差。
2、定量分析：定量分析是通過X射線強度來獲取組成樣品材料的各種元素的濃度。根據實際情況，人們尋求并提出了測量未知樣品和標樣的強度比方法，再把強度比經過定量修正換算成濃度比。最廣泛使用的一種定量修正技術是ZAF修正。
3、元素的面分布分析：在多數情況下是將電子束只打到試樣的某一點上，得到這一點的X射線譜和成分含量，稱為點分析方法。在近代的新型SEM中，大多可以獲得樣品某一區域的不同成分分布狀態，即：用掃描觀察裝置，使電子束在試樣上做二維掃描，測量其特征X射線的強度，使與這個強度對應的亮度變化與掃描信號同步在陰極射線管CRT上顯示出來，就得到特征X射線強度的二維分布的像。這種分析方法稱為元素的面分布分析方法，它是一種測量元素二維分布非常方便的方法。