¿Qué representan el principio y el espectro de EDX?

Se excita un electrón interno y aparece un agujero, poniendo a todo el sistema atómico en un estado excitado inestable. La vida útil de un átomo excitado es de aproximadamente (10)-12-(10)-14s, y luego pasa espontáneamente de un estado de alta energía a un estado de baja energía. Este proceso se llama proceso de relajación. El proceso de relajación puede ser una transición no radiativa o una transición radiativa.

Cuando un electrón de la capa exterior salta a un agujero, la energía liberada es absorbida por el interior del átomo y expulsa otro fotoelectrón secundario de la capa exterior. Esto es el llamado efecto Auger, también. llamado efecto de fotoelectricidad secundaria o ningún efecto de radiación. Los fotoelectrones secundarios impulsados ​​se denominan electrones Auger.

Su energía es característica y no tiene nada que ver con la energía de la radiación incidente. Cuando los electrones de la capa exterior saltan a los agujeros de la capa interior, la energía liberada no es absorbida por los átomos, sino que se libera en forma de radiación, produciendo fluorescencia de rayos X, cuya energía es igual a la diferencia de energía entre los dos niveles de energía. Por tanto, la energía o longitud de onda de la fluorescencia de rayos X es característica y tiene una correspondencia uno a uno con los elementos. ?

Después de que los electrones de la capa K son expulsados, sus huecos pueden ser llenados por cualquier electrón de la capa exterior, lo que puede producir una serie de líneas espectrales, llamadas líneas espectrales de la serie K: radiación de la capa L. capa a la capa K Los rayos X que irradian desde la capa M a la capa K se llaman rayos K-β.

De manera similar, la expulsión de electrones de la capa L puede producir radiación de la serie L. Si los rayos X incidentes excitan los electrones de la capa K de un elemento y los convierten en fotoelectrones, y luego los electrones de la capa L saltan a la capa K, entonces se libera la energía δ E, δ E = ek-El. Esta energía se libera en forma de rayos X, produciendo rayos Kα, rayos Kβ, rayos serie L, etc.

Mosler descubrió que la longitud de onda λ de los rayos X fluorescentes está relacionada con el número atómico Z del elemento. La relación matemática es la siguiente: λ=K(Z-s)-2. Ésta es la ley de Mosler, donde k y s son constantes. Por lo tanto, siempre que se mida la longitud de onda de los rayos X fluorescentes, se puede conocer el tipo de elemento, que es la base para el análisis cualitativo de los rayos X fluorescentes. Además, la intensidad de los rayos X fluorescentes tiene una cierta relación con el contenido de los elementos correspondientes, a partir de la cual se pueden realizar análisis cuantitativos de los elementos.

Los rayos X se producen mediante el uso de un tubo de rayos X y la aplicación de alto voltaje para acelerar los electrones y hacer que colisionen con un ánodo metálico (cátodo). Los tubos de rayos X se dividen en dos tipos: tipo de ventana lateral y tipo de ventana final. Ambos tipos están diseñados para irradiar rayos X de manera uniforme sobre la superficie de la muestra.

La lámina de berilio se utiliza habitualmente para las ventanas de rayos X. El cátodo (también llamado objetivo) está hecho de materiales como tungsteno (W), rodio (Rh), molibdeno (Mo) y cromo (Cr). El uso de estos objetivos depende de los diferentes elementos de análisis y de los diferentes materiales utilizados. En principio, el elemento objetivo es diferente del material objetivo.

Datos ampliados

Método de relación

El método de Cliff-Lorimey, también conocido como método de relación, se utiliza para el análisis cuantitativo de muestras delgadas en microscopía electrónica de transmisión. , donde Kab es un factor independiente del grado y concentración originales de la muestra, y Ca y Cb son los contenidos de los elementos A y B en la muestra respectivamente. Obtenidas mediante cálculo o experimento, Ia y Ib son las intensidades características de rayos X generadas después de que los electrones inciden sobre una muestra que contiene los elementos A y B respectivamente. Análisis cuantitativo de muestras gruesas en SEM modificado con ZAF (efecto de número atómico, efecto de absorción y efecto de fluorescencia).

Ventajas

(1) El espectrómetro de energía detecta rayos X con alta eficiencia.

(2) Las energías de los fotones de rayos X de todos los elementos dentro del; El punto de análisis se puede medir simultáneamente y contar, los resultados del análisis cualitativo se pueden obtener en unos minutos, mientras que el espectrómetro solo puede medir la longitud de onda característica de cada elemento uno por uno;

(3) Estructura simple, buena estabilidad y reproducibilidad;

(4) No es necesario ajustar el enfoque y no existen requisitos especiales para la superficie de la muestra. Es adecuado para análisis de superficies rugosas.

Desventajas

(1) Baja resolución;

(2) El espectrómetro de energía solo puede analizar elementos con un número atómico mayor que 11; el espectrómetro puede medir el número atómico Todos; elementos del 4 al 92;

(3) La sonda de Si (Li) del espectrómetro de energía debe mantenerse baja, por lo que debe enfriarse con nitrógeno líquido de vez en cuando.

Enciclopedia Baidu-Espectroscopia de rayos X de dispersión de energía

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