清华大学材料显微结构分析07-X光化学分析课件

材料显微结构分析方法X光化学分析

理论基础：

莫塞莱定率

分光(展谱)原理

因试样中所有元素的特征X线同时被激出！1.WDS：WaveDispersiveSpectroscopy利用波动性

逐一展谱

2.EDS：EnergyDispersivepectroscopy

利用粒子性h同时展谱两种展谱方式四.X光荧光定量分析(2)基体增强效应：

被检元素特征X射线被基体中其它元素所吸收；

(1)基体吸收效应：不成线性关系，原因为基体效应。待测<基体某元素待测>基体某元素基体效应例不成线性关系。吸收限波长质量吸收系数mFeK:1.9373,K吸收:1.7433MoK:0.7107

NiK:1.6592若测Ni？物质对X线的吸收：混合物中第i元素重量百分比：纯i元素重量百分比

K应是基体各元素j对i元素影响的总效果。

那么有：

代表j

元素(包括

i)对i元素的基体效应的影响因子。

Qij：令：∴∵设：有n种元素，显然有

即把激发源的多色谱线看成某种有效波长的增强效应削弱的低吸收效应的近似处理。关键求

个试样有A,B,C三元素，

(1)配三个wt%已知的标准混合试样

应用举例：找出纯A,B,C三标样求出各：

同理求：

(3)求各元素j对i元素的影响因子

对待测试样及各纯A,B,C作XRF，

求出各(4)实测：应用已求得的

解

求得VI.

电子探针X射线微区分析

（EPMA）

A元素特征谱的总强度应有两部分组成：1.原激发2.连续谱从对A的荧光激发（基体增强）可见，不与Awt%成线性关系，

探测到试样中A元素的

：If:由其它元素特征辐射引起的激发强度

Ip:初级辐射强度Ic:连续谱引起的强度*:待测试样

设k为试样中A元素X射线强度I*与

纯A元素标样X射线强度I之比：则有：那么：代表在试样原子位置的原激发结果

代表X光从试样射出时被吸收的结果

则有：∵∴or

可见，不与Awt%成线性关系，

以纯化合物(非纯元素wt%已知)为标样，更有效！

测定MgAl2O4中的Al

。

例:

问题:

对化合物中的某元素

∵∴

必须能够找到各种纯元素！

∵（二）原子系数校正因子KZ

：

不能激发

1.被测A的

影响因素

2.试样中除A外的其他元素的Z对在多元非弹性散射过程中受阻碍S不同。

*弹性散射。Q

Z2

*非弹性散射。S

1/Z

的影响

可沿路径积分求n，但对能量积分更方便。对（二）原子系数校正因子KZ

：

若不考虑背散射因素影响：

对纯物质：则该元素原子数量为：

对非纯样中元素wt%为C，

同理：

由：

应有：

（二）原子系数校正因子KZ

：

以Ro表示纯元素的背散射系数(可查）,定义：若考虑背散射因素影响：

对非纯样：

（二）原子系数校正因子KZ

：

则有：

假设：

S是E及Z的函数，积分复杂。

但其中：

（二）原子系数校正因子KZ

：

对E的变化不灵敏。

求So

的经验公式：

则有：（二）原子系数校正因子KZ

：

总强度Ip:令：

试样由A,B,C···等元素组成，A元素含量为CA，的拉普拉斯式变换。(三)吸收校正因子KA：则有：已知(三)吸收校正因子KA：对于：联合求值困难。要从实验中求，数据至今有限也不可测全。

所以将KZ分离出，单独求KA等效公式：(三)吸收校正因子KA：

求：但是Ci未知！ho变化对(三)吸收校正因子KA：所以可取：影响不灵敏，（四）荧光校正因子KF:

如果试样中B元素的K系X射线对待测A元素能产生荧光增强，其增强效应：*必须求出可能激发A荧光的各元素的影响Wk:B元素K层电子的荧光产额，也就是B元素产生K系X光的能力，其余系也相同。

被检测元素的荧光强度与原激发强度比

CB:B元素的wt%0.5:考虑B对A有荧光效应时有50%进入试样不被检测。：电离分数从吸收的跳跃比：:如果B能激发A荧光，即A对B的吸收有一突变。（四）荧光校正因子KF:

相对电离分数为:

A对B的吸收增强;跳跃到,相当于元素A的K吸收边X,Y:是与take-offAngle

有关的吸收参量

:试样对B元素的质量吸收系数B:B原子量A:A原子量:A元素对B的K系列的质量吸收系数分别求出各元素对A的荧光增强后求和，

其余元素的校正也同理。:未知循环迫近

（四）荧光校正因子KF:

f(Ci):ZAF校正因子，

为Ci的函数。

（五）关于Z.A.F校正中的循环迫近问题

Ci：各元素i的wt%

设为:KZ.KA.KF与Ci均有关，Ci又是未知量。采用循环逼近的方法，令：实验、上课安排：实验计算：PMN-PT-PZ铁电陶瓷的织构的取向分布函数测定第十一周十一月二十八日周五2.上课：第十二周十二月五日周五实验计算：PMN-PT-PZ铁电陶瓷的织构的取向分布函数测定相同极化电压不同极化温度试样一.求极化后PMN-PT-PZ陶瓷的织构