【材料课件】13电子探针显微.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,PPT,文档演模板,Office,PPT,09 十月 2026,【材料课件】13电子探针显微,电子探针的原理,用细聚焦电子束入射样品表面，激发出样品中各元素的特征（标识）X射线：,定性分析分析特征X射线的波长（或特征能量），得到元素的种类；,定量分析分析特征X射线的强度，得到样品中相应元素的含量,10/9/2026,2,HNU-ZLP,电子探针仪的结构,电子探针仪主要由电子光学系统、X射线谱仪、样品室、扫描显示系统、计算机与自动控制系统、真空系统及一些必要的附件组成。,结构示意图。,电子探针仪常与扫描电镜组合在一起。,电子探针的信号检测系统是X射线谱仪：,波长分散谱仪（WDS），简称波谱仪，用来测定特征X射线波长；,10/9/2026,3,HNU-ZLP,能量分散谱仪（EDS），简称能谱仪，用来测定X射线特征能量。,10/9/2026,4,HNU-ZLP,波谱仪（WDS）,组成：波谱仪主要由分光晶体和X射线检测系统组成。,原理：根据布拉格定律，从试样中发出的特征X射线，经过一定晶面间距的晶体分光，波长不同的特征X射线将有不同的衍射角。通过连续地改变,，就可以在与X射线入射方向呈2,的位置,上测到不同波长的特征X射线信号。根据莫塞莱定律 可确定被测物质所含有的元素。,为了提高接收X射线强度，分光晶体通常使用弯曲晶体。,10/9/2026,5,HNU-ZLP,弯曲分光晶体有两种聚焦方式：,约翰型聚焦法：晶体曲率半径是聚焦圆半径的两倍；,约翰逊型聚焦法：晶体曲率半径和聚焦圆半径相等,10/9/2026,6,HNU-ZLP,波谱谱线图,10/9/2026,7,HNU-ZLP,能谱仪（EDS）,能谱仪的关键部件是锂漂移硅半导体探测器，习惯上记作Si(Li)探测器。,工作原理：X射线光子进入Si晶体内，将产生电子空穴对，在100K左右温度时，每产生一个电子空穴对消耗的平均能量为3.8eV。能量为E的X射线光子所激发的电子空穴对数N为,NE,入射X射线光子能量不同，所激发的电子空穴对数N也不同，探测器输出电压脉冲高度由N决定。,10/9/2026,8,HNU-ZLP,锂漂移硅能谱仪方框图,10/9/2026,9,HNU-ZLP,能谱和波谱谱线比较,10/9/2026,10,HNU-ZLP,波谱仪（WDS）与能谱仪（EDS）比较,比较项目,WDS,EDS,元素分析范围,元素分析方法,能量辨率/eV,灵敏度,检测效率,定量分析精度,仪器特殊性,4,Be,92,U,分光晶体逐个元素分析,高（3510）,低,低，随波长而变化,好,多个分光晶体,11,Na,92,U,4,Be,92,U,半导体检测器元素同时检测,低（160135）,高,高，一定条件下是常数,差,探头液氮冷却,10/9/2026,11,HNU-ZLP,