xpsc标准能谱手册

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(完整版)X射线光电子能谱分析(XPS)

(完整版)X射线光电子能谱分析(XPS)

第18章X射线光电子能谱分析18.1 引言固体表面分析业已发展为一种常用的仪器分析方法,特别是对于固体材料的分析和元素化学价态分析。

目前常用的表面成分分析方法有:X射线光电子能谱(XPS), 俄歇电子能谱(AES),静态二次离子质谱(SIMS)和离子散射谱(ISS)。

AES 分析主要应用于物理方面的固体材料科学的研究,而XPS的应用面则广泛得多,更适合于化学领域的研究。

SIMS和ISS由于定量效果较差,在常规表面分析中的应用相对较少。

但近年随着飞行时间质谱(TOF-SIMS)的发展,使得质谱在表面分析上的应用也逐渐增加。

本章主要介绍X射线光电子能谱的实验方法。

X射线光电子能谱(XPS)也被称作化学分析用电子能谱(ESCA)。

该方法是在六十年代由瑞典科学家Kai Siegbahn教授发展起来的。

由于在光电子能谱的理论和技术上的重大贡献,1981年,Kai Siegbahn获得了诺贝尔物理奖。

三十多年的来,X射线光电子能谱无论在理论上和实验技术上都已获得了长足的发展。

XPS已从刚开始主要用来对化学元素的定性分析,业已发展为表面元素定性、半定量分析及元素化学价态分析的重要手段。

XPS的研究领域也不再局限于传统的化学分析,而扩展到现代迅猛发展的材料学科。

目前该分析方法在日常表面分析工作中的份额约50%,是一种最主要的表面分析工具。

在XPS谱仪技术发展方面也取得了巨大的进展。

在X射线源上,已从原来的激发能固定的射线源发展到利用同步辐射获得X射线能量单色化并连续可调的激发源;传统的固定式X射线源也发展到电子束扫描金属靶所产生的可扫描式X射线源;X射线的束斑直径也实现了微型化,最小的束斑直径已能达到6μm大小, 使得XPS在微区分析上的应用得到了大幅度的加强。

图像XPS技术的发展,大大促进了XPS在新材料研究上的应用。

在谱仪的能量分析检测器方面,也从传统的单通道电子倍增器检测器发展到位置灵敏检测器和多通道检测器,使得检测灵敏度获得了大幅度的提高。

xps 标准手册

xps 标准手册

xps 标准手册XPS标准手册XPS(可扩展应用程序服务)是一种用于开发基于Windows操作系统的应用程序的平台。

本手册将详细介绍XPS的定义、特点、主要组成部分,以及如何使用XPS进行应用程序的开发和部署。

一、XPS简介XPS是一种基于Windows操作系统的开发平台,它为开发人员提供了丰富的工具和资源,以便于快速开发和部署应用程序。

XPS基于.NET技术,具有高度可扩展性和可靠性,能够满足不同规模和需求的应用程序开发。

二、XPS的特点1. 多语言支持:XPS支持多种编程语言,如C#、和F#等,开发人员可以根据自己的习惯选择合适的语言进行开发。

2. 组件化开发:XPS使用组件化开发模式,将应用程序的不同功能和模块进行独立开发,便于维护和升级。

3. 可扩展性:XPS提供了丰富的扩展机制和组件库,开发人员可以根据需要灵活添加或替换功能。

4. 高度可靠性:XPS采用了严格的编译和验证机制,确保应用程序的可靠性和稳定性。

5. 安全性:XPS提供了多层次的安全保护机制,包括身份验证、权限控制和数据加密等,保护应用程序和用户数据的安全。

三、XPS主要组成部分1. XPS运行时:XPS运行时是XPS应用程序的核心组件,负责解析和执行应用程序的代码。

2. XPS类库:XPS类库是开发XPS应用程序的基础库,提供了丰富的类和方法,简化开发人员的工作。

3. XPS开发工具:XPS提供了一套完整的开发工具,包括集成开发环境(IDE)、调试器和部署工具等,方便开发人员进行开发、测试和部署工作。

4. XPS代码库:XPS代码库包含了大量的示例代码和开源项目,开发人员可以借助代码库加速应用程序的开发过程。

5. XPS文档:XPS提供了详细的技术文档和参考手册,供开发人员查阅和学习。

四、使用XPS进行应用程序开发和部署1. 安装XPS运行时:在开发和部署XPS应用程序之前,首先需要安装XPS运行时。

开发人员可以从官方网站下载安装程序,并按照提示进行安装。

X射线光电子能谱(XPS)谱图分析

X射线光电子能谱(XPS)谱图分析

一、X光电子能谱分析的基本原理X光电子能谱分析的基本原理:一定能量的X光照射到样品表面,和待测物质发生作用,可以使待测物质原子中的电子脱离原子成为自由电子。

该过程可用下式表示:hn=Ek+Eb+Er (1)其中:hn:X光子的能量;Ek:光电子的能量;Eb:电子的结合能;Er:原子的反冲能量。

其中Er很小,可以忽略。

对于固体样品,计算结合能的参考点不是选真空中的静止电子,而是选用费米能级,由内层电子跃迁到费米能级消耗的能量为结合能Eb,由费米能级进入真空成为自由电子所需的能量为功函数Φ,剩余的能量成为自由电子的动能Ek,式(1)又可表示为:hn=Ek+Eb+Φ(2) Eb=hn-Ek-Φ(3)仪器材料的功函数Φ是一个定值,约为 4 eV,入射X光子能量已知,这样,如果测出电子的动能Ek,便可得到固体样品电子的结合能。

各种原子,分子的轨道电子结合能是一定的。

因此,通过对样品产生的光子能量的测定,就可以了解样品中元素的组成。

元素所处的化学环境不同,其结合能会有微小的差别,这种由化学环境不同引起的结合能的微小差别叫化学位移,由化学位移的大小可以确定元素所处的状态。

例如某元素失去电子成为离子后,其结合能会增加,如果得到电子成为负离子,则结合能会降低。

因此,利用化学位移值可以分析元素的化合价和存在形式。

二、电子能谱法的特点(1)可以分析除H和He以外的所有元素;可以直接测定来自样品单个能级光电发射电子的能量分布,且直接得到电子能级结构的信息。

(2)从能量范围看,如果把红外光谱提供的信息称之为“分子指纹”,那么电子能谱提供的信息可称作“原子指纹”。

它提供有关化学键方面的信息,即直接测量价层电子及内层电子轨道能级。

而相邻元素的同种能级的谱线相隔较远,相互干扰少,元素定性的标识性强。

(3)是一种无损分析。

(4)是一种高灵敏超微量表面分析技术,分析所需试样约10-8g即可,绝对灵敏度高达10-18g,样品分析深度约2nm。

XPS电子能谱及分析

XPS电子能谱及分析
➢ 除在一般的分析中人们所经常使用的Al/Mg双阳极X射线源外,人们为某些 特殊的研究目的,还经常选用一些其他阳极材料作为激发源。
➢ 半峰高宽是评定某种X射线单色性好坏的一个重要指标。
射线
Y
M
Zr
M
Na
K
Mg
K
Al
K
Si
K
Ti
K1
Cr
K1
Cu
K1
能量
132.3 151.4 1041.0 1253.6 1486.6 1739.4 4511 5415 8048
半峰高宽 (eV) 0.44 0.77 0.4 0.7 0.8 0.8 1.4 2.1 2.5
XPS background
尽管X射线可穿透样品很深,但只有样品近表面一薄 层发射出的光电子可逃逸出来。电子的逃逸深度和非 弹性散射自由程为同一数量级,范围从致密材料如金 属的约1nm到许多有机材料如聚合物的5nm。因而这 一技术对固体材料表面存在的元素极为灵敏。 一般情况下,大致估计各种材料的采样深度为: • 对于金属样品为0.5 ~2 nm, • 对于无机化合物为1 ~3 nm, • 对于有机物则为3 ~10 nm。
b. 相同元素不同离子价态比例确定。 ❖ 化合态识别:由于元素所处的化学环境不同,它们的内层电子的轨道结合能
Mg/Al双阳极X射线源的特点: (1)能量范围适中(Mg:1253.7,Al:1486.7eV)
(2) X射线的能量范围窄(0.7和0.85 eV)能激发 几乎除氢、氦以外所有的元素产生光电子;
(3)靶材稳定,容易保存以及具有较高的寿命
XPS background
X射线源
❖ 将X射线用石英晶体的(1010)面沿Bragg反射方向衍射后便可使X射线单色化。 X射线的单色性越高,谱仪的能量分辨率也越高。

xps 标准手册

xps 标准手册

xps 标准手册1. 概述XPS(XML Paper Specification)是一种用于描述电子文档的开放标准。

它由微软公司于2006年推出,旨在提供一个跨平台、可打印、可浏览的文档格式。

本手册将介绍 XPS 标准的结构、特性和应用,帮助读者更好地了解和使用该标准。

2. XPS 标准结构XPS 标准采用了一种基于 XML(eXtensible Markup Language)的文件格式,该格式包含了文档的结构、布局、样式和内容。

XPS 文件由多个部分组成,包括清单、页面、资源和包装等。

清单部分包含了文档的元数据和索引信息,页面部分定义了文档的布局和内容,资源部分存储了用于显示和渲染文档的资源文件,包装部分将所有的部分整合在一起形成完整的 XPS 文件。

3. XPS 标准特性XPS 标准具有许多特性,使得它成为一种理想的电子文档格式。

首先,XPS 文件可以在不同的操作系统和设备上进行显示和打印,无需安装额外的软件或字体。

其次,XPS 文件具有良好的可扩展性,可以通过添加自定义扩展来满足特定的需求。

此外,XPS 文件支持高效的压缩算法,可以减小文件的体积,提高传输和存储效率。

4. XPS 标准应用XPS 标准在多个领域都有广泛的应用。

首先,XPS 标准在文档转换和打印流程中发挥着重要的作用。

它可以将不同格式的文档(如 Word 文档、Excel 表格等)转换为 XPS 格式,方便传输和打印。

其次,XPS 标准在电子出版和数字阅读方面具有独特的优势。

通过将内容、布局和样式完全描述在 XPS 文件中,可以保证在不同平台和设备上呈现一致的阅读体验。

此外,XPS 标准还可以应用于图形图像领域,支持矢量图形和位图图像的显示和处理。

5. 注意事项在使用 XPS 标准时,需要注意以下几点。

首先,XPS 文件具有较高的兼容性,但在一些老旧的平台和设备上可能存在不完全支持的情况。

因此,在选择和使用XPS 标准时,需要考虑目标用户和应用环境。

xps能谱

xps能谱

XPS 光电效应
光电效应
Core level electrons are ejected by the x-ray radiation The K.E. of the emitted electrons is dependent on:
Incident energy Instrument work function Element binding energy
绝热近似
弛豫的结果使离子回到基态,释放出弛豫能 Erelax。因弛豫过程与光电子发射同时进行,所 以加速了光电子的发射,提高了光电子动能。 因此有
E
ad B
E
KT B
E relax
其中:EBad 表示按绝热近似求得的结合能。
XPS X射线光电子谱基本原理
绝热近似
Hartree-Fock自洽场方法忽略了相对论效应和
Koopmans定理确定的(n, l, j)轨道电子结合能。
XPS X射线光电子谱基本原理
突然近似
Koopmans定理使某轨道电子结合能EB的求取
变成计算该轨道电子波函数本征值而与终态无
关,使计算简化。 因为忽略了电离后终态的影响,这种方法只适 用于闭壳层体系。
XPS X射线光电子谱基本原理
AEIES200
84.0
932.7 918.35 568.25 Pd
AEIES200
83.980.02 368.210.03 932.660.06 918.640.04 567.970.04 Pd AEIES200B
XPS X射线光电子谱仪的能量校准
能量坐标标定
Seah给出的结合能标定值
状态‛。
XPS X射线光电子谱基本原理

xps能谱

xps能谱
X射线光电子谱仪
作为X射线光电子谱仪的激发源,希望其强度大、单色 性好。 同步辐射源是十分理想的激发源,具有良好的单色性, 且可提供10 eV~10 keV连续可调的偏振光。
在一般的X射线光电子谱仪中,没有X射线单色器,只 是用一很薄(1~2m)的铝箔窗将样品和激发源分开,以 防止X射线源中的散射电子进入样品室,同时可滤去相 当部分的轫致辐射所形成的X射线本底。
2.0 3.6 5.3
0.3 0.4 0.3
XPS X射线光电子谱基本原理
绝热近似
不同方法求得的Ne1s和Ne2s轨道结合能对比
计 算 方 法
Koopmans定理 SCF理论方法 直接计算方法 SCF理论方法 考虑相对论校正 考虑相对论校正及相关作用校正 实验测量值
EB(eV) 1s 2s
981.7 868.6 869.4 870.8 870.2 52.5 49.3 49.3 48.3 48.4
状态‛。
XPS X射线光电子谱基本原理
突然近似
按照这个假设前提,Koopmans认为轨道电子的结合 能在数值上等于中性体系该轨道自洽单电子波函数的本 征值的负值,即
E
KT B
( n, l , j ) E
SCF
(n, l , j )
其中:表示用自洽场方法求得的ESCF(n, l, j)轨道电子能量 的 本征值, n, l, j为轨道的三个量子数。 表示EaSCF 用
绝热近似
实测的XPS谱是同电离体系的终态密切相关的,
Koopmans定理所假设的离子轨道冻结状态是
不存在的。 绝热近似认为,电子从内壳层出射,结果使原 来体系的平衡势场破坏,离子处于激发态。这 时轨道电子结构将作出调整,电子轨道半径会

催化剂表征-x射线光电子能谱(XPS)

催化剂表征-x射线光电子能谱(XPS)

XPS研究中的两个重要参数:
电子结合能 化学位移
电子结合能
将某能级上的电子放至无穷远并处于静止状态所 需的能量, 称为结合能, 又称为电离电位. 结合 能的值等于该轨道能量的绝对值. 对固体样品,通常选取费米(Fermi)能级为Eb的参 考点。 不同的元素单质及不同轨道上的电子的结合能是 不同的. 其中K电子离原子核最近, 受到的束缚最 强, 因此结合能最大.
波长色散型X射线荧光光谱仪
X射线荧光光谱仪
德国布鲁克公司 SRS-3400 X-射线荧光光谱仪
X射线荧光定性分析
莫塞莱定律
λ = K ( Z - S ) -2
式中, Z为元素的原子序数, K和S均为常数. 因此主要知道X射线荧光的波长, 就可以求得Z, 从而确定被 测元素的种类. 实际测试中, 可根据分析仪晶的晶面距和实测的2θ角, 根据 布拉格公式计算出X射线荧光的波长λ, 便可查出对应的元素.
hv = E'k +Eb + φsp 功函数
Eb = hν - E’k - φsp
Eb:电子结合能
hν: 入射电子的能量
Ek: 光电子的动能 φsp: 功函数
功函数Φsp是一个定值,约为4eV,入射X光子能量已 知,这样,如果测出电子的动能E’k,便可得到固体样品 电子的结合能。各种原子,分子的轨道电子结合能是一 定的。因此,通过对样品产生的光子能量的测定,就可 以了解样品中元素的组成。
照射或打击原子的X射线称为初级X射线. 产生的荧光X射线称为次级X射线. 荧光X射线的能量不会大于初级X射线, 即荧光X射线的波 长一般不小于初级X射线的波长. 荧光X射线的波长取决于初级X射线的波长和元素的内层电 子结构, 因此X射线荧光波长的特征是对元素定性分析的基础. 荧光X射线的强度和该元素的含量有关, 是定量分析的基础.

xps结合能标准手册

xps结合能标准手册

xps结合能标准手册
XPS结合能标准手册是一本介绍X射线光电子能谱(XPS)结合能的标准手册。

XPS是一种表面分析技术,可以用于确定材料的化学组成和物理性质。

它通过测量材料表面的光电子能谱来确定元素的存在和相对浓度。

在XPS结合能标准手册中,详细介绍了各种元素的结合能值。

这些值是基于理论计算和实验测量得出的,并被用作确定元素存在的标准。

手册中还包含了如何正确使用XPS仪器进行测量和分析的信息,以及如何解释结果以获得有关材料性质的信息。

此外,XPS结合能标准手册还提供了一些实例,展示了如何使用XPS 技术来研究不同类型的材料。

这些实例包括金属、半导体、陶瓷和有机材料等。

通过这些实例,读者可以更好地理解XPS技术的工作原理和应用范围。

XPS结合能标准手册是一本非常有用的参考书,对于从事材料科学和工程领域的研究人员来说尤为重要。

它提供了关于XPS技术的详细信息,帮助读者更好地理解和应用这一强大的分析工具。

XPS手册

XPS手册

2. 光电效应
1887年赫芝(Hertz)首先发现了光电效应 1905年爱因斯坦应用普朗克的能量量子 由此贡献爱因斯 化概念正确解释了此一现象 给出了这一过程的能量关系方程描述 坦获得了1921年的诺贝尔物理奖
我们知道原子中的电子被束缚在不同的量子化能级上 ĤΨi=EiΨi 原子吸收一个能量为hν的光子后可引起有n个电子的系统的激发 从初态波函数 i Ψ (n)和能量Ei(n)跃迁到终态离子Ψf(n-1,k)和能量Ef(n-1,k) 再加上一动能为EK的自由光 电子 k 标志电子发射的能级 只要光子能量足够大(hν > EB) 就可发生光电离过程
电子能谱(Electron Spectroscopy)
2−2
第二章 Xtoelectron Spectroscopy) 又被称为 ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) 它是以 X 射线为探针 检测由表面出射的光电子 来获取表面信 息的 这些光电子主要来自表面原子的内壳层 携带有表面丰富的物理和化学信息 XPS 作为表面分析技术的普及 归因于其高信息量 其对广泛样品的适应性以及其坚 实的理论基础 本章将介绍 XPS 方法并阐述其理论 仪器 谱的表示及其应用
II 射线光电子能谱(XPS)
XPS 的物理基础......................................................................................................................3 1. X 射线与物质的相互作用 ...............................................................................

光电子能谱XPS教程

光电子能谱XPS教程
1

2

非键电子跃迁


2


O2和O2+的分子轨道示意图
8.2.3 自旋-轨道耦合
自旋-轨道耦合的结 果导致其能级发生分 裂,形成两个具有不 同能量的态,例如轨 道量子数为 ,即得, l
它们的能量差值:
j1 l 1 2 , j2 l 1 2
E j E j1 E j2
298K吸附一层气体分子所需时间
10-4Pa时为1秒;10-7Pa时为1000秒
8.5.5 样品处理
电子能谱仪原则上可以分析固体、气体和液体样品。 气体
气 化
采用差分抽气的方法把气体 引进样品室直接进行测定
校正或消除样 品的荷电效应
液体
冷 冻
固体
块状:直接夹在或粘在 样品托上在样品托上; 粉末:可以粘在双面胶 带上或压入铟箔(或金 属网)内,也可以压成 片再固定在样品托上。
电子能谱
根据激发源的不同,电子能谱又分为: X射线光电子能谱(简称 XPS) (X-Ray Photoelectron Spectrometer)
紫外光电子能谱(简称 UPS) (Ultraviolet Photoelectron Spectrometer)
俄歇电子能谱(简称 AES) (Auger Electron Spectrometer)
对固体样品,必须 考虑晶体势场和表 面势场对光电子的 束缚作用,通常选 取费米(Fermi)能级 为 E 的参考点。
b
hv Ek Eb
0k时固体能带中充 满电子的最高能级
功函数
为防止样品上正电荷积累,固体样品必须保持 和谱仪的良好电接触,两者费米能级一致。
实际测到的电子动能为:

XPS电子能谱及分析

XPS电子能谱及分析
➢ 除在一般的分析中人们所经常使用的Al/Mg双阳极X射线源外,人们为某些 特殊的研究目的,还经常选用一些其他阳极材料作为激发源。
➢ 半峰高宽是评定某种X射线单色性好坏的一个重要指标。
射线
Y
M
Zr
M
Na
K
Mg
K
Al
K
Si
K
Ti
K1
Cr
K1
Cu
K1
能量
132.3 151.4 1041.0 1253.6 1486.6 1739.4 4511 5415 8048
高斯型来拟合比较合理。
XPS谱线拟合
• 量子数表示电子运动状态
– 主量子数n : 电子能量主要(并非完全)取决于n; n 电子能量
• n =1, 2, 3, …;通常以K(n=1), L(n=2),M(n=3)…表示 • 相同的n表示相同的电子壳层
– 角量子数l :决定电子云的几何形状;不同的l将电 子壳层分成几个亚层,即能级。
II. 对于有能级分裂的能级(p、d、f),分裂的两个轨道间的距离也 基本上是固定的。
III. 谱图拟合过程中,半峰宽一般保持在2.7 eV以下,以符合一定的 物理意义。
IV. L-G比多数为20%。光电子能谱实验测得的谱峰,一定是含有反映 谱峰自身物理属性(如能级展宽)的洛伦兹分布成分和反映谱仪 特 性的高斯分布成分,通常后者是主要成分,所以拟合应主要以
• L与n有关,给定n后, l=0, 1, 2,…,( n -1);通常以 s(l=0), p(l=1), d(l=2), f(l=3), …表示
• 在给定壳层的能级上, l 电子能量略
XPS谱线拟合
– 磁量子数ml :决定电子云在空间的伸展方 向(取向);

光电子能谱(XPS)课程教材

光电子能谱(XPS)课程教材
1,000 nm
Top surface Near surface Thin film
Coating
Bulk substrate
所内实验室附件
X射线光电 子能谱仪
(XPS)
紫外光电子 能谱仪(UPS)
俄歇电子能 谱仪(AES)
离子散射谱 仪(ISS)
➢单色化Al/Ag靶、非单色化Al/Mg靶 ➢同轴荷电中和枪 ➢磁悬浮低能高效离子枪 ➢高低温温度控制器
步骤 3 创建DSET文件, 设置测试位置和 分析最佳高度
步骤 5 根据全谱图分析, 确定需分析元素 分谱扫描能量区 域
步骤 4 采集全谱图,并 定性分析样品 (真空优于5×108 Torr )
手动操作
可设置 flow chart
操作
注意事项
a) 严格遵守实验室管理规章制度; b) 刻蚀前一定要检查Analyzer:0eV,X射线枪为standby或off,
AES标识( X射线标识符号): 例如
元素符号 Cr L23M23M23
主量子数用字 母符号
轨道角动量量子大于0的劈裂轨道
量子数谱学家标识法和X射线标识法间的关系(部分)
量子数
谱学家标 X射线标识符
n
l
s
j
识符号

1
0
+1/2,-1/2
1/2
1s1/2
K
2
0
+1/2,-1/2
1/2
2s1/2
L1
X射线源
分辨率 2000×800 700×300
110
55
27
15
Mg Kα Mono(Al Kα)
0.8eV 1.0eV 1.3eV
0.48eV

X射线光电子能谱(XPS)

X射线光电子能谱(XPS)

化学位移
Inst. Of Photoelectronics
➢ 谱峰的物理位移和化学位移
物理位移:固体的热效应与表面荷电的作用引起的谱峰位移
化学位移:原子所处化学环境的变化引起的谱峰位移
产生原因:
(1)价态改变:内层电子受核电荷的库仑力和荷外其他电子
的屏蔽作用;电子结合能位移Eb;
• 氧化作用使内层电子结合能上升,氧化
(2)筒镜式电子能量分析器
(CMA)
同轴圆筒,外筒接负压、内
筒接地,两筒之间形成静电
场;
灵敏度高、分辨率低;二级
串联;
X射线光电子能谱仪
Inst. Of Photoelectronics
➢ 检测器
• 产生的光电流:10-3~10-9mA;
• 电子倍增器作为检测器;
• 单通道电子倍增器;多通道电子倍增器;
给出表面的化学组成,原子排列,电子状态等信息。
• 对于XPS和AES还可以对表面元素做出一次全部定性和定量
分析,还可以利用其化学位移效应进行元素价态分析;利
用离子束的溅射效应可以获得元素沿深度的化学成份分布
信息。
• 此外,利用其高空间分别率,还可以进行微区选点分析,
线分布扫描分析以及元素的面分布分析。
电子的能量是特征的。
• 因此,我们可以根据光电子的结合能定性分析物质的元
素种类。
X射线光电子能谱仪
Inst. Of Photoelectronics
样品
光电子
能量分析器
探测器
X射线源
AlK或MgK
超高真空系统
优于10-9mbar
数据处理系统
Inst. Of Photoelectronics

xps能谱分析

xps能谱分析

Binding Energy (eV)
Pb Pb
N Ca Na Cl
Pb
500
400
300
200
100
0
XPS analysis showed that the pigment used on the mummy wrapping was Pb3O4 rather than Fe2O3
Binding Energy (eV)
第五章 X-射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) ESCA)
一 概述

表面分析技术 (Surface Analysis)是对材料外层(the Outer-Most Layers of Materials (<100 ))的研究的 技术。包括: 1 电子谱学(Electron Spectroscopies) X-射线光电子能谱 XPS: X-ray Photoelectron Spectroscopy 俄歇能谱 AES: Auger Electron Spectroscopy 电子能量损失谱 EELS: Electron Energy Loss Spectroscopy
六 XPS(AES)的应用:
1元素定性 2 定量分析 3 元素价态、结合态的研究。

实例1: 木乃依所用的颜料分析
Pb3O4
Egyptian Mummy 2nd Century AD World Heritage Museum University of Illinois
PbO2
C
O 150 145 140 135 130
二 XPS的概念
XPS也叫ESCA( Electron Spectroscopy for Chemical Analysis),是研究表面成分的重要手段。 原理是光电效应(photoelectric effect)。1960’s 由 University of Uppsala, Sweden 的Kai Siegbahn等发 展。 EMPA中X射线穿透大,造成分析区太深。而由于电 子穿透小,深层所产生的电子不出现干扰,所以可对 表面几个原子层进行分析。 (吸附、催化、镀膜、离子交换等领域)
相关主题
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xpsc标准能谱手册
XPSC(X-ray Photoelectron Spectroscopy,X射线光电子能谱)是一种表征材料
表面化学组成和电子状态的分析技术。

XPSC标准能谱手册是一本关于XPSC技术的相关资料,内容包括:
1. XPSC基本原理:介绍XPSC技术的工作原理,包括光电子发射、电子能级结构、光
电子能谱仪的基本组成部分等。

2. 谱仪设备:介绍XPSC谱仪的各个部分,如光源、样品架、能量分析器、探测器等,以及它们的作用和选购时需要考虑的因素。

3. 样品制备:介绍XPSC样品制备方法,包括样品前处理、样品的固定和传输等。

4. 谱图解析:介绍XPSC谱图的解析方法,包括峰形识别、峰面积和强度计算、峰位
移和形状分析等。

5. 定量分析:介绍XPSC技术的定量分析方法,如原子计数、化学态丰度计算等。

6. 能级结构:介绍XPSC能级结构的分析方法,包括核心能级、价电子能级、自旋轨
道耦合等。

7. 应用领域:介绍XPSC技术在各个领域的应用,如半导体、金属、聚合物、生物材
料等。

8. 数据处理:介绍XPSC数据的处理方法,包括数据采集、预处理、峰拟合、数据归
一化等。

9. 标准样品:介绍XPSC标准样品的选择和使用,包括国际和国家标准样品、商业标
准样品等。

10. 质量控制与安全:介绍XPSC实验过程中的质量控制措施和安全注意事项。

请注意,具体的XPSC标准能谱手册可能因出版社、编写人员和版本不同而有所差异。


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