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金属成分分析

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能谱扫描

发布时间:2017-11-14   浏览量:次

  原理:当X射线光子进入检测器后,在Si(Li)晶体内激发出一定数目的电子空穴对。产生一个空穴对的最低平均能量ε是一定的(在低温下平均为3.8ev),而 由一个X射线光子造成的空穴对的数目为N=△E/ε,因此,入射X射线光子的能量越高,N就越大。利用加在晶体两端的偏压收集电子空穴对,经过前置放大器 转换成电流脉冲,电流脉冲的高度取决于N的大小。电流脉冲经过主放大器转换成电压脉冲进入多道脉冲高度分析器,脉冲高度分析器按高度把脉冲分类进行计数, 这样就可以描出一张X射线按能量大小分布的图谱。

  利用不同元素的X射线光子特征能量不同进行成分分析。能谱分析仪(EDS)是微区成份分析的主要手段之一。通常EDS检测限为0.1%-0.5%(元素含量)。EDS的能量分辨率:~130eV

测试范围

  1、高分子、陶瓷、混凝土、生物、矿物、纤维等无机或有机固体材料分析;

  2、金属材料的相分析、成分分析和夹杂物形态成分的鉴定;

  3、可对固体材料的表面涂层、镀层进行分析,如:金属化膜表面镀层的检测;

  4、金银饰品、宝石首饰的鉴别,考古和文物鉴定,以及刑侦鉴定等领域;

  5、进行材料表面微区成分的定性和定量分析,在材料表面做元素的面、线、点分布分析。

试验特点

  1)能快速、同时对各种试样的微区内Be-U的所有元素,元素定性、定量分析,几分钟即可完成。

  2)对试样与探测器的几何位置要求低,可以在低倍率下获得X射线扫描、面分布结果。

  3)能谱所需探针电流小:对电子束照射后易损伤的试样,例如生物试样、快离子导体试样、玻璃等损伤小。

  4)检测限一般为0.1%-0.5%,中等原子序数的无重叠峰主元素的定量相误差约为2%

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某试样EDS检测(未镀膜)

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某试样EDS检测(镀膜)

试验方法

  EDS分析方法----点分析法

  电子束(探针)固定在试样感兴趣的点上,进行定性或定量分析。该方法准确度高,用于显微结构的成份分析,对低含量元素定量的试样,只能用点分析。

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  EDS的分析方法-线扫描分析

  电子束沿一条分析线进行扫描时,能获得元素含量变化的线分布曲线。结果和试样形貌像对照分析,能直观地获得元素在不同相或区域内的分布。

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  EDS的分析方法-面分布

  电子束在试样表面扫描时,元素在试样表面的分布能在屏幕上以亮度(或彩色)分布显示出来(定性分析),亮度越亮,说明元素含量越高。研究材料中杂质、相的分布和元素偏析常用此方法。面分布常常与形貌对照分析。

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试样要求

  定量分析对试样的要求

  1)样品在真空和电子束轰击下要稳定;

  2)高准确度的分析时,要求试样分析面平、垂直于入射电子束;

  3)试样尺寸大于X射线扩展范围;

  4)有良好的导电和导热性能。

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