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优选第四章光电子能谱原理及应用
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XPS也叫ESCA(ElectronSpectroscopyforChemicalAnalysis),是研究表面成分的重要手段。
原理是光电效应(photoelectriceffect)。1960’s由UniversityofUppsala,Sweden的KaiSiegbahn等发展。
EMPA中X射线穿透大,造成分析区太深。而由于电子穿透小,深层所产生的电子不出现干扰,所以可对表面几个原子层进行分析。
(吸附、催化、镀膜、离子交换等领域)
一概述
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1、历史
1877年,赫斯(heinrichRudolfHertz)发现光电效应
1907年,用半球磁场和感光板记录到不同速度电子
1954年,瑞典乌普沙拉(Uppsala)()领导的研究组得到第一张XPS谱图
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1969年,
1981年,
1、历史
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2、XPS应用
测定材料表面组成
测定元素在化合物中的化学态
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3、原理

电子摆脱原子核束缚所需要的能量
电子脱离样品后的动能
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X-rayBeam
X-raypenetrationdepth~1mm.
Electronscanbeexcitedinthisentirevolume.
X-rayexcitationarea~
Electronsareextractedonlyfromanarrowsolidangle.
1mm2
10nm
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原子中的电子变为真空中的静止电子所需要的能量
特定原子、特定轨道上的电子的结合能为定值
3、原理

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ConductionBand
ValenceBand
L2,L3
L1
K
Fermi
Level
Free
Electron
Level
光:IncidentX-ray
发射出的光电子EjectedPhotoelectron
1s
2s
2p
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