description of Technique
Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS eller EDX) är en kemisk mikroanalys teknik som används i samband med scanning electron microscopy (SEM). (Se avsnittet handbok om SEM.) EDS-tekniken detekterar röntgenstrålar som avges från provet under bombardemang av en elektronstråle för att karakterisera den elementära sammansättningen av den analyserade volymen., Funktioner eller faser så små som 1 µm eller mindre kan analyseras.
när provet bombarderas av SEM: s elektronstråle matas elektroner ut från de atomer som utgör provets yta. De resulterande elektron vakanser fylls av elektroner från ett högre tillstånd, och en röntgen avges för att balansera energiskillnaden mellan de två elektroner’ stater. Röntgenenergin är karakteristisk för det element från vilket det emitterades.
EDS-röntgendetektorn mäter den relativa överflöd av utsända röntgenstrålar jämfört med deras energi., Detektorn är vanligtvis en litiumdriven kisel, solid state-enhet. När en incident röntgen träffar detektorn skapar den en laddningspuls som är proportionell mot röntgenstrålens energi. Laddpulsen omvandlas till en spänningspuls (som förblir proportionell mot röntgenenergin) av en laddningskänslig förförstärkare. Signalen skickas sedan till en flerkanalig analysator där pulserna sorteras efter spänning. Energin, som bestäms från spänningsmätning, för varje incident röntgen skickas till en dator för visning och ytterligare datautvärdering., Spektrumet av röntgenenergi kontra räknas utvärderas för att bestämma den elementära sammansättningen av den provtagna volymen.
analytisk Information
kvalitativ analys – provröntgenenergivärdena från EDS-spektrumet jämförs med kända karakteristiska röntgenenergivärden för att bestämma närvaron av ett element i provet. Element med atomnummer som sträcker sig från beryllium till uran kan detekteras. Minsta detektionsgränser varierar från cirka 0,1 till några atom procent, beroende på elementet och provmatrisen.,
kvantitativ analys – kvantitativa resultat kan erhållas från de relativa röntgenantalet vid de karakteristiska energinivåerna för provbeståndsdelarna. Semikvantitativa resultat är lätt tillgängliga utan standarder genom att använda matematiska korrigeringar baserade på analysparametrarna och provkompositionen. Noggrannheten hos standardlös analys beror på provkompositionen. Större noggrannhet erhålls med hjälp av kända standarder med liknande struktur och sammansättning som det okända provet.,
Elemental Mapping – karakteristisk röntgenintensitet mäts i förhållande till sidopositionen på provet. Variationer i röntgenintensitet vid något karakteristiskt energivärde indikerar den relativa koncentrationen för det tillämpliga elementet över ytan. En eller flera kartor spelas in samtidigt med hjälp av bildens ljusstyrka som en funktion av den lokala relativa koncentrationen av det eller de element som finns. Ca 1 µm lateral upplösning är möjlig.,
Linjeprofilanalys – sem-elektronstrålen skannas längs en förvald linje över provet medan röntgenstrålar detekteras för diskreta positioner längs linjen. Analys av röntgenenergispektrumet vid varje position ger tomter av den relativa elementkoncentrationen för varje element kontra position längs linjen.,
typiska applikationer
- analys av främmande material
- Korrosionsutvärdering
- analys av beläggningskomposition
- identifiering av Snabbmaterial
- analys av små komponentmaterial
- Fasidentifiering och distribution
Provkrav
prov upp till 8 tum. (200 mm) i diameter kan lätt analyseras i SEM. Större prover, upp till cirka 12 tum. (300 mm) i diameter, kan laddas med begränsad stegrörelse. En högsta provhöjd på ca 2 tum. (50 mm)kan rymmas., Proverna måste också vara kompatibla med en måttlig vakuumatmosfär (tryck på 2 Torr eller mindre).