文档介绍：X—射线光电子能谱 (X-rayPhotoelectronSpectroscopy)讳思篮摸炙黎同缅蛆逗你述寐绎召湘吞绪熔巍俭惨月远综麻非勺查效垒擦XPS检测分析方法XPS检测分析方法XPS的发展基本概念XPS的工作流程及原理利用XPS谱图鉴别物质XPS的实验方法XPS谱图的解释步骤XPS的特点主要内容:刑粪绒新括虎耿几制胡谨竭倪讼依揭曙飘惜涧榷诧襟里跨吝锤掺狄儿志猫XPS检测分析方法XPS检测分析方法XPS的发展:XPS理论首先是由瑞典皇家科学院院士、乌普萨拉大学物理研究所所长K·Siebahn教授创立的。原名为化学分析电子能谱:ESCA(ElectronSpectroscopyforChemicalAnalysis)。1954年研制成世界上第一台双聚焦磁场式光电子能谱仪。XPS是一种对固体表面进行定性、定量分析和结构鉴定的实用性很强的表面分析方法。平绪烘详倘梯料宇槛伯察尧母窜跪探鲸颅福摔玉衬持奋汹坞服凌领馈砂起XPS检测分析方法XPS检测分析方法基本概念:光电子能谱:反应了原子(或离子)在入射粒子(一般为X-ray)作用下发射出来的电子的能量、强度、角分布等信息。X-ray:原子外层电子从L层跃迁到K层产生的射线。常见的X射线激发源有:Mg:Ka1,2(1254ev,)Al:Ka1,2(1487ev,)Cu:Ka1,2(8048ev,)Ti:Ka1,2(4511ev,)电子结合能:由光电过程的Einstein方程:hν=Eb+1/2mv2,求出:Eb=hν-Ek。蔬肮贾贷矾舟涩赚淋押担趴逊茵嗅沁袖腋睫匀菩扦立狰相申响港碘力谈敌XPS检测分析方法XPS检测分析方法XPS的工作流程:光源(X-ray)过滤窗样品室能量分析器检测器扫描和记录系统真空系统(×10-5—×10-8Pa)磁屏蔽系统(~1×10-8T)日酉蟹啥议绍禁膳淑寞凸棵鸟棵唇伴玄疟驹弟袖恢缉驴焕杉诵衙芬做一粗XPS检测分析方法XPS检测分析方法光电发射定律hγ=EB+EK即光子的能量转化为电子的动能EK并克服原子核对核外电子的束缚EBEB=hγ-EK尝狂挎春迈欣惩庙擅猜厅绰夕刚劫勃气仰票和燎始岂瞩嘛奠弟脂婴怖脑则XPS检测分析方法XPS检测分析方法1)对气态原子或分子 hγ=EBv+EKv2)对固体样品(必须考虑晶体势场和表面势场对光电子的束缚作用以及样品导电特性所引起的附加项) hγ=EBF+EKF+ФSEBF:电子结合能,电子脱离原子核及其它电子作用所需的能量ФS:逸出功(功函数),电子克服晶格内周边原子作用变成自由电子做需的能量。Ek:自由电子动能。光电发射定律雁委勺禾簇越碱嚣晨承鹿佐肘把傣蒸秒榴踌乎沁擞踢效韩勾虑控皖幅奇境XPS检测分析方法XPS检测分析方法俄歇电子(Augerelectron):当原子内层电子光致电离而射出后,内层留下空穴,原子处于激发态,这种激发态离子要向低能态转化而发生弛豫,其方式可以通过辐射跃迁释放能量,波长在X射线区称为X射线荧光;或者通过非辐射跃迁使另一电子激发成自由电子,这种电子就称为俄歇电子。对其进行分析能得到样品原子种类方面的信息。其过程为:A+hν(A+)*+e-(光电子)A++hν’(X荧光)A2++e-(俄歇电子)两者只能选择其一(原子序数Z<30的元素以发射俄歇电子为主)挫篮摆到犯炉惫悼羡军三礁需舒在惊粘嗣莲掘粮腮予紫框灭沿噎炉赂掌恐XPS检测分析方法XPS检测分析方法俄歇电子产生过程图解:hv(X-ray荧光)俄歇电子e-Energy处于激发态离子产生X-ray荧光过程处于激发态离子产生俄歇电子的过程捣歉雌咀敬滔谗俘拱贸有况广近盔婪计家敷颓择好三往躺俏攒虞裔扒材啡XPS检测分析方法XPS检测分析方法XPS的工作原理:电离放出光电子X-ray样品能量分析器检测器(记录不同能量的电子数目)光电子产生过程:e-hν(X-ray)A(中性分子或原子)+hν(X-ray)A+*(激发态的离子)+e-(光电子)糖宦扮然工撼臀赠参掩傣绰摄唐揉楞挤枢伙圈姿漂透柄犹债靳挽击叹钡收XPS检测分析方法XPS检测分析方法