EDS(EDX)- Energy Dispersive X-Ray Spectrometer 能量色散谱仪
1.EDS功能:作为SEM一个配件,进行微区成分分析,定量分析,元素分布。
2.分析元素范围(Li3,Be4-Cf98)。
3.分辨率:约 0.1-0.5% weight。
首先,我们要知道什么是特征谱/连续谱。
特征X射线谱是阳极原子在高速电子作用下能级跃迁产生的;
连续谱是高速电子撞击阳极减速时产生的轫致辐射。轫致辐射的X射线谱往往是连续谱,这是由于在作为靶子的原子核电磁场作用下,带电粒子的速度是连续变化的。轫致辐射的强度与靶核电荷的平方成正比,与带电粒子质量的平方成反比。因此重的粒子产生的轫致辐射往往远远小于电子的轫致辐射。
特征谱与连续谱
EDS正是利用特征X谱线峰值的位置来确定元素种类的。
那么在进行EDS分析的时候,若要获得有效的计数,有哪些需要关注的参数呢?
SEM方面:(EDS作为SEM的一个配件,EDX的探头伸进SEM的真空腔内)
加速电压HV/EHT:通常需要有一个过压比,即加速电压必须大于特征X谱线能量,通常是2~3 倍;对于轻元素,比如F,C等,一般用5KV,而对于金属元素则需要20KV;
探针电流/束流/束斑尺寸(SpotSize / Beam Current):让灯丝处于饱和状态以获得稳定的束流;
光阑(Aperture):当计数比较少,则需要用大一些的光阑,这样才能获得更多的计数。
工作距离WD:通常在15mm 左右,现在一些新的机型可以根据具体情况推荐一个理想的工作距离;
2.能谱仪EDS方面
采集计数率(Acquisition Rate): 在谱图中每秒得到的X射线计数。以cps表示,即Counts per Second。计数总量Counts通常需要在250000以上。
活时间(Live Time) : 脉冲测量电路能检测X射线光子的时间,也是能谱采集X射线的有效时间。以秒表示。计数总量 ≈ 采集计数率 × 活时间。
死时间(Dead Time): 计数测量系统处理一个脉冲信号后,恢复到能处理下一个脉冲信号所需的时间。以总时间的百分数表示。
处理时间(Process Time):处理时间长,分辨率越好。处理时间短,则死时间小,采集计数率高。谱峰如果有重叠:使用长的处理时间,有利于定性、定量。