¿Qué significan los principios y el espectro de EDX?

Se excita un electrón interno y aparece un agujero, lo que pone a todo el sistema atómico en un estado excitado inestable. La vida útil atómica del estado excitado es de aproximadamente (10)-12-(10)-14 s, y luego. espontáneamente La Tierra pasa 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 se absorbe inmediatamente dentro del átomo y expulsa a otro fotoelectrón secundario de la capa exterior. Esto se denomina efecto Auger, también conocido como efecto Auger. Efecto Auger. Se llama efecto fotoeléctrico secundario o efecto no radiativo, y los fotoelectrones secundarios expulsados ​​se llaman electrones Auger.

Su energía es característica e independiente de la energía de la radiación incidente. Cuando un electrón de la capa exterior salta a un agujero de la capa interior, la energía liberada no se absorbe dentro del átomo, sino que se libera en forma de radiación, lo que da lugar a una 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 en la capa externa, produciendo así una serie de líneas espectrales, llamadas líneas espectrales de la familia K: desde la capa L transición Los rayos X irradiados a la capa K se llaman rayos Kα, y los rayos X irradiados desde la capa M a la capa K se llaman rayos Kβ.

Del mismo modo, 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 en fotoelectrones y luego los electrones de la capa L pasan a la capa K, en este momento se libera energía ΔE y ΔE = EK-EL. en forma de rayos X, produce rayos Kα, y también puede producir rayos Kβ, rayos de la serie L, etc.

H.G. Moseley 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. Esta es la ley de Moseley. En la fórmula, K y S son constantes, siempre que se mida la longitud de onda de los rayos X de fluorescencia, se puede conocer el tipo de elemento. Ésta es la base del análisis cualitativo de los rayos X de fluorescencia. Además, la intensidad de los rayos X fluorescentes tiene una cierta relación con el contenido de los elementos correspondientes, en base a esto se pueden realizar análisis cuantitativos de elementos.

La generación de rayos X utiliza un tubo de rayos X para aplicar alto voltaje para acelerar los electrones y hacer que colisionen con el ánodo metálico (contracátodo) para producir rayos X. En términos de diseño, existen dos tipos de tubos de rayos X: tipo de ventana lateral (tipo de ventana lateral) y tipo de ventana vertical (tipo de ventana final). Ambos están diseñados para tener una estructura que pueda irradiar rayos X de manera uniforme sobre la muestra. superficie.

Las ventanas de rayos X generalmente utilizan láminas de berilio. El cátodo (también llamado: objetivo) está hecho principalmente de tungsteno (W), rodio (Rh), molibdeno (Mo), cromo (Cr) y otros materiales. El uso de estas dianas utiliza diferentes materiales en función de los elementos analizados. En principio, el elemento objetivo del análisis y el material objetivo son diferentes.

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Método proporcional

El análisis cuantitativo de muestras delgadas en microscopía electrónica de transmisión utiliza el método de Cliff-Lorimer, también conocido como método proporcional, Ca/ Cb=KabIaIb, en la fórmula, Kab es un factor que no tiene nada que ver con el grado y la concentración originales de la muestra. Ca y Cb son los contenidos de los elementos a y b en la muestra respectivamente, que se obtienen mediante cálculo o experimento. Ia y Ib son, respectivamente, los electrones que inciden sobre el elemento que contiene a y b. La intensidad de rayos X característica producida por una muestra de un elemento. El análisis cuantitativo de muestras de espesor medio bajo microscopía electrónica de barrido utiliza la corrección ZAF (efecto de número atómico, efecto de absorción, efecto de fluorescencia).

Ventajas

(1) El espectrómetro de energía tiene alta eficiencia en la detección de rayos X.

(2) Fotones de rayos X de todos los elementos en el análisis; Los puntos se detectan al mismo tiempo. La energía se puede medir y contar, y 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) La estructura es simple y la estabilidad y reproducibilidad son excelentes;

(4) No hay necesidad de enfocar, no hay requisitos especiales para la superficie de la muestra y es adecuada. para análisis de superficies rugosas.

Desventajas

(1) Baja resolución;

(2) El espectrómetro de energía solo puede analizar elementos con número atómico superior a 11, mientras que el espectrómetro de ondas puede medir todos; elementos con números atómicos del 4 al 92;

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

Enciclopedia Baidu-Espectro de rayos X dispersivo de energía

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