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X射線能譜儀(EDS)線掃、面掃介紹

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1 引言

當我們所檢測的樣品為非均質樣品,例如:鋼中夾雜物、材料表面強化層狀態、鍍層分布情況、陶瓷樣品的不同相組織,能譜儀提供的兩種定性分析手段:線掃和面掃,可以給出非常直觀的結果。

2 X射線線掃描

能譜儀線掃描是指電子束沿樣品表面選定的直線軌跡作所含元素濃度的線掃描分析。例如某一樣品由不同層次組成,試圖確定每一層次的成分時,在該樣品的截面圖像上從樣品內部向表面拉一條直線,電子束沿著直線進行掃描,采集每一層次元素的特征X射線,它們的計數值變化將分別以曲線形式顯示在熒光屏上,每條曲線的高低起伏反映所對應元素沿著掃描線濃度的變化。如下圖所示,通過對電容截面圖進行線掃,沿著線掃方向,從里到外大致分布為:Ba+O、Ag、Sn。

3 X射線面掃描

入射電子束在樣品表面某一區域作光柵掃描,能譜儀固定接收某一元素的特征X射線信息,每采集一個特征X射線光子,在熒屏上的對應位置打一個亮點,亮點集中的部位,就是該元素的面分布圖。如果被測樣品由多種元素組成,可以得到每個元素的面分布圖。如下所示,對電容截面某一區域進行面掃,得到各元素的分布圖。每種元素由不同的顏色代表,它在所分析區域內的分布一目了然,非常直觀。

4 總結

使用X射線能譜儀進行線掃、面掃分析有其應用特點,它們的定量準確度雖然不如定點分析,但是在某些時候運用時能給人直觀的結果。需要了解樣品截面各層次元素的分布時,比如說鍍層分布,使用線掃描可以直接給出結果,簡單快捷;需要了解樣品某一區域內元素分布,比如說鋼中的夾雜物分布,使用面掃得到元素分布圖片,一目了然。

參考文獻

[1].張大同.《掃描電鏡與能譜儀分析技術》

[2].陳世樸,王永瑞《金屬電子顯微分析》