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1、第十三章 电子探针显微分析电子探针的原理电子探针仪的结构波谱仪(WDS)能谱仪(EDS)电子探针仪分析方法9/2/20221HNU-ZLP电子探针的原理用细聚焦电子束入射样品表面，激发出样品中各元素的特征（标识） X射线：定性分析分析特征X射线的波长（或特征能量），得到元素的种类；定量分析分析特征X射线的强度，得到样品中相应元素的含量9/2/20222HNU-ZLP电子探针仪的结构电子探针仪主要由电子光学系统、X射线谱仪、样品室、扫描显示系统、计算机与自动控制系统、真空系统及一些必要的附件组成。结构示意图。电子探针仪常与扫描电镜组合在一起。电子探针的信号检测系统是X射线谱仪：波长分散谱仪（WD

2、S），简称波谱仪，用来测定特征X射线波长；9/2/20223HNU-ZLP能量分散谱仪（EDS），简称能谱仪，用来测定X射线特征能量。9/2/20224HNU-ZLP波谱仪（WDS）组成：波谱仪主要由分光晶体和X射线检测系统组成。原理：根据布拉格定律，从试样中发出的特征X射线，经过一定晶面间距的晶体分光，波长不同的特征X射线将有不同的衍射角。通过连续地改变，就可以在与X射线入射方向呈2 的位置上测到不同波长的特征X射线信号。根据莫塞莱定律 可确定被测物质所含有的元素 。为了提高接收X射线强度，分光晶体通常使用弯曲晶体。9/2/20225HNU-ZLP弯曲分光晶体有两种聚焦方式：约翰型聚焦法：晶

3、体曲率半径是聚焦圆半径的两倍；约翰逊型聚焦法：晶体曲率半径和聚焦圆半径相等9/2/20226HNU-ZLP波谱谱线图9/2/20227HNU-ZLP能谱仪（EDS）能谱仪的关键部件是锂漂移硅半导体探测器，习惯上记作Si(Li)探测器。工作原理：X射线光子进入Si晶体内，将产生电子空穴对，在100K左右温度时，每产生一个电子空穴对消耗的平均能量为3.8eV。能量为E的X射线光子所激发的电子空穴对数N为 NE 入射X射线光子能量不同，所激发的电子空穴对数N也不同，探测器输出电压脉冲高度由N决定。9/2/20228HNU-ZLP锂漂移硅能谱仪方框图9/2/20229HNU-ZLP能谱和波谱谱线比较9/2/202210HNU-ZLP波谱仪（WDS）与能谱仪（EDS）比较比较项目WDSEDS元素分析范围元素分析方法能量辨率/eV灵敏度检测效率定量分析精度仪器特殊性4Be92U分光晶体逐个元素分析高（3510）低低，随波长而变化好多个分光晶体11Na92U4Be92U半导体检测器元素同时检测低（160135）高高，一定条件下是常数差探头液氮冷却9/2/

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