文档介绍:X射线光电子能谱与紫外光谱在化学中的应用
同济大学化学系
祝全敬
X射线光电子能谱(简称XPS)
(X-Ray Photoelectron Spectroscopy)
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XPS用途
表面
物质表面的元素组成和化学状态
主要内容
表面能谱技术简介及发展历史
XPS技术的原理
XPS技术的定性及定量分析手段
XPS在化学中的应用
数据处理介绍
1,《X射线光电子能谱分析》,刘世宏,王当憨,潘承璜著,科学出版社,1988。
2,《电子能谱基础》,潘承璜,赵良仲著,科学出版社,1981。
3,《电子能谱学(XPS/XAES/UPS)引论》,王建祺,吴文辉,冯大明著,国防工业出版社,1992。
4,其他电子书
参考书目
表面能谱技术简介及发展历史
1887年,海因里希·鲁道夫·赫兹发现了光电效应, 1894年去世。
勒纳德系统研究了光电效应,1905年获得诺贝尔物理学奖(阴极射线)。
1905年,爱因斯坦解释了该现象,获1921年的诺贝尔物理学奖)。
1907年,因斯(. Innes)用伦琴管、亥姆霍兹线圈、磁场半球和照像平版来记录宽带发射子和速度的函数关系,记录了人类第一条X射线光电子能谱。
1914年,卢瑟福(Rutherford)成功地表述了XPS基本方程: Ek = h- Eb -
XPS的研究由于二战而中止,二战后利哈伊(Lehigh)大学的Steinhardt和Serfass更新了XPS以用于表面化学分析,1951年报道了表面对谱的影响。
后来,瑞典物理学家凯·西格巴恩(Siegbahn)和他在乌普萨拉(Uppsala)的研究小组在研发XPS设备中获得重大进展。于1954年获得了氯化钠的首条高能高分辨X射线光电子能谱,显示了XPS技术的强大潜力。
1967年后的几年间,西格巴恩就XPS技术发表了一系列学术成果,使XPS的应用被世人所公认。
美国惠普公司与Siegbahn合作于1969年制造了世界上首台商业单色X射线光电子能谱仪。
1981年西格巴恩获得诺贝尔物理学奖,以表彰他将XPS发展为一个重要分析技术所作出的杰出贡献
商品化仪器开始出现于1969~1970年,1972年又出现第一台超高真空能谱仪
20世纪80年代末期仪器性能显著提高,具有很高的灵敏度和能量分辨率以及空间分辨能力<10m的直接成像
上世纪九十年代,小面积XPS、成像XPS和角分辨XPS发展较快。
最近几年,在进一步提高检测灵敏度、改善荷电效应、分析功能化和智能化等方面有较大发展。
目前,生产X射线光电子能谱仪的主要厂家有:日本真空-PHI公司(原美国PE公司);美国热电-VG公司;岛津-KRATOS公司;北京汇德信Omicon公司等。
电子能谱简介
根据激发源的不同,电子能谱又分为:
1,X射线光电子能谱(简称 XPS)
(X-Ray Photoelectron Spectrometer)
2,紫外光电子能谱(简称 UPS)
(Ultraviolet Photoelectron Spectrometer)
3,俄歇电子能谱(简称 AES)
(Auger Electron Spectrometer)
4,高分辨电子能量损失谱(简称HREELS)
(High-Resolution Electron Energy Loss Spectrometer)