x射线光电子能谱仪原理和三大优点来了解下

　x射线光电子能谱仪（Energy Dispersive Spectroscopy）简称能谱，用于样品微区元素的成分和含量分析，常与扫描电镜（SEM）或者透射电镜（TEM）搭配使用。经常使用扫描电镜可以知道，我们只要在样品表面选择感兴趣的区域，点击开始便可以获得样品表面元素成分及含量信息，非常的简单快捷。

　　x射线光电子能谱仪的优点：

　　1、分析速度快

　　能谱仪可以同时接受和检测所有不同能量的X射线光子信号，故可在几分钟内分析和确定样品中含有的所有元素，带铍窗口的探测器可探测的元素范围为11Na~92U，20世纪80年代推向市场的新型窗口材料可使能谱仪能够分析Be以上的轻元素,探测元素的范围为4Be~92U。

　　2、灵敏度高

　　X射线收集立体角大。由于能谱仪中Si(Li)探头可以放在离发射源很近的地方(10㎝左右)，无需经过晶体衍射，信号强度几乎没有损失，所以灵敏度高(可达104cps/nA，入射电子束单位强度所产生的X射线计数率)。

　　此外，能谱仪可在低入射电子束流(10-11A)条件下工作，这有利于提高分析的空间分辨率。

　　3、谱线重复性好

　　由于能谱仪没有运动部件，稳定性好，且没有聚焦要求，所以谱线峰值位置的重复性好且不存在失焦问题，适合于比较粗糙表面的分析工作。

　　x射线光电子能谱仪原理：

　　从电子枪中发射出高能电子束撞击样品表面，与原子的内层电子发生非弹性散射作用时，使原子发生电离，从而使原子失去一个内层电子而变成离子，并在该电子层对应位置产生一个空穴，原子为了恢复到稳定态，较外层的电子就会填补到这个空穴，在填补过程中同时会产生具有特征能量的 X 射线（图1），探测器接收到这些特征 X 射线后，经过分析处理转换终得到谱图和分析数据输出。

　　当高能入射电子将原子的 K 层电子撞击出来时同时会形成一个空穴，原子为了恢复到稳定态，较外层的电子便会填充到 K 层的空穴中。如果是 L 层的电子填充 K 层的空穴，在此过程中会发射出 Kα 的 X 射线；如果是 M 层的电子填充 K 层的空穴，在此过程中会发射出 Kβ 的 X 射线（图2）；当入射电子将原子的 L 层电子撞击出来后，原子为了恢复到稳态，这时位于 L 层以外的电子就会填补到 L 层上的空穴，若 M 层电子填补到 L 层，则会发射出 Lα  的 X 射线。