能譜儀(EDS,Energy Dispersive Spectrometer)是用來(lái)對(duì)材料微區(qū)成分元素種類與含量分析，配合掃描電子顯微鏡與透射電子顯微鏡的使用。

能譜儀的主要用途：

1、高分子、陶瓷、混凝土、生物、礦物、纖維等無(wú)機(jī)或有機(jī)固體材料分析;

2、金屬材料的相分析、成分分析和夾雜物形態(tài)成分的鑒定;

3、可對(duì)固體材料的表面涂層、鍍層進(jìn)行分析，如：金屬化膜表面鍍層的檢測(cè);

4、金銀飾品、寶石首飾的鑒別，考古和文物鑒定，以及刑偵鑒定等領(lǐng)域;

5、進(jìn)行材料表面微區(qū)成分的定性和定量分析，在材料表面做元素的面、線、點(diǎn)分布分析。

能譜儀測(cè)量原理

當(dāng)X射線光子進(jìn)入檢測(cè)器后，在Si(Li)晶體內(nèi)激發(fā)出一定數(shù)目的電子空穴對(duì)。產(chǎn)生一個(gè)空穴對(duì)的最低平均能量ε是一定的(在低溫下平均為3.8ev)，而由一個(gè)X射線光子造成的空穴對(duì)的數(shù)目為N=△E/ε，因此，入射X射線光子的能量越高，N就越大。利用加在晶體兩端的偏壓收集電子空穴對(duì)，經(jīng)過(guò)前置放大器轉(zhuǎn)換成電流脈沖，電流脈沖的高度取決于N的大小。電流脈沖經(jīng)過(guò)主放大器轉(zhuǎn)換成電壓脈沖進(jìn)入多道脈沖高度分析器，脈沖高度分析器按高度把脈沖分類進(jìn)行計(jì)數(shù)，這樣就可以描出一張X射線按能量大小分布的圖譜。

能譜儀的分類

電子能譜儀的類型有許多種，它們對(duì)樣品表面淺層元素的組成能做出比較精確的分析，有時(shí)還能進(jìn)行在線測(cè)量如膜形成成長(zhǎng)過(guò)程中成分的分布、變化的探測(cè)等，使監(jiān)測(cè)制備高質(zhì)量的薄膜器件成為可能。

光電子能譜儀

光電子譜儀分析樣品成分的基本方法，就是用已知光子照射樣品，然后檢測(cè)從樣品上發(fā)射的電子所帶有關(guān)于樣品成分的信息。試驗(yàn)中，作為探針的光子的參量是已知的，而檢測(cè)電子所帶的信息包括其能量分布、角度分布和自旋特性，確定這些信息與樣品成分的關(guān)系就可以分析樣品的成分。按探針光子的能量，PES可以分為兩類：X射線光電子譜(XPS)，能量范圍為100eV～10keV;紫外線電子譜(UPS)能量范圍為10eV～40eV。

俄歇電子能譜儀

電子束轟擊材料表面，會(huì)產(chǎn)生表征元素種類及其化學(xué)價(jià)態(tài)的二次電子，這種二次電子稱為俄歇電子。俄歇電子的穿透能力弱，故可以用來(lái)分析表面1nm以內(nèi)幾個(gè)原子層的成分。如配上濺射離子槍可對(duì)試樣進(jìn)行逐層分析;掃描電鏡可以附加俄歇譜儀，以便對(duì)微小區(qū)域進(jìn)行分析。俄歇譜儀(AES)可以對(duì)包括輕元素在內(nèi)的幾乎所有元素進(jìn)行分析，故它對(duì)表面輕元素分析研究具有重要意義。 [2]

俄歇電子譜儀主要由提供電子束的電子槍、接收俄歇電子并向能量分析器輸送的電子倍增器以及進(jìn)行逐層剝離的濺射離子槍。 [2]

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