能谱仪的结构

EDS元素分析eds图像EDS元素分析一、实验目的1、了解能谱仪(EDS)的结构与工作原理。

2、掌握能谱仪(EDS)的分析方法、特点及应用。

二、实验原理在现代的扫描电镜与透射电镜中,能谱仪(EDS)就是一个重要的附件,它同主机共用一套光学系统,可对材料中感兴趣部位的化学成分进行点分析、面分析、线分析。

它的主要优点有:(1)分析速度快,效率高,能同时对原子序数在11—92之间的所有元素(甚至C、N、O等超轻元素)进行快速定性、定量分析;(2)稳定性好,重复性好;(3)能用于粗糙表面的成分分析(断口等);(4)能对材料中的成分偏析进行测量,等等。

（一）EDS的工作原理探头接受特征X射线信号→把特征X射线光信号转变成具有不同高度的电脉冲信号→放大器放大信号→多道脉冲分析器把代表不同能量(波长)X射线的脉冲信号按高度编入不同频道→在荧光屏上显示谱线→利用计算机进行定性与定量计算。

（二）EDS的结构1、探测头:把X射线光子信号转换成电脉冲信号,脉冲高度与X射线光子的能量成正比。

2、放大器:放大电脉冲信号。

3、多道脉冲高度分析器:把脉冲按高度不同编入不同频道,也就就是说,把不同的特征X射线按能量不同进行区分。

4、信号处理与显示系统:鉴别谱、定性、定量计算;记录分析结果。

（三）EDS的分析技术1、定性分析:EDS的谱图中谱峰代表样品中存在的元素。

定性分析就是分析未知样品的第一步,即鉴别所含的元素。

如果不能正确地鉴别元素的种类,最后定量分析的精度就毫无意义。

通常能够可靠地鉴别出一个样品的主要成分,但对于确定次要或微量元素,只有认真地处理谱线干扰、失真与每个元素的谱线系等问题,才能做到准确无误。

定性分析又分为自动定性分析与手动定性分析,其中自动定性分析就是根据能量位置来确定峰位,直接单击“操作/定性分析”按钮,即可在谱的每个峰位置显示出相应的元素符号。

自动定性分析识别速度快,但由于谱峰重叠干扰严重,会产生一定的误差。

合用标准文案EDS元素解析一、实验目的1.认识能谱仪〔 EDS〕的结构和工作原理。

2.掌握能谱仪〔 EDS〕的解析方法、特点及应用。

二、实验原理在现代的扫描电镜和透射电镜中，能谱仪〔EDS〕是一个重要的附件，它同主机共用一套光学系统，可对资料中感兴趣部位的化学成分进行点解析、面解析、线解析。

它的主要优点有：〔 1〕解析速度快，效率高，能同时对原子序数在11— 92 之间的所有元素〔甚至C、N、O等超轻元素〕进行快速定性、定量解析；〔 2〕牢固性好，重复性好；〔 3〕能用于粗糙表面的成分解析〔断口等〕；〔 4〕能对资料中的成分偏析进行测量，等等。

〔一〕 EDS的工作原理探头接受特点X射线信号→把特点X射线光信号转变成拥有不同样高度的电脉冲信号→放大器放大信号→多道脉冲解析器把代表不同样能量〔波长〕X 射线的脉冲信号按高度编入不同样频道→在荧光屏上显示谱线→利用计算机进行定性和定量计算。

〔二〕 EDS的结构1、探测头：把X 射线光子信号变换成电脉冲信号，脉冲高度与X 射线光子的能量成正比。

2、放大器：放大电脉冲信号。

3、多道脉冲高度解析器：把脉冲按高度不同样编入不同样频道，也就是说，把不同样的特点X射线按能量不同样进行区分。

4、信号办理和显示系统：鉴别谱、定性、定量计算；记录解析结果。

〔三〕 EDS的解析技术1、定性解析： EDS的谱图中谱峰代表样品中存在的元素。

定性解析是解析未知样品的第一步，即鉴别所含的元素。

若是不能够正确地鉴别元素的种类，最后定量解析的精度就毫没心义。

平时能够可靠地鉴别出一个样品的主要成分，但对于确定次要或微量元素，只有认真地办理谱线搅乱、失真和每个元素的谱线系等问题，才能做到正确无误。

定性解析又分为自动定性解析和手动定性解析，其中自动定性解析是依照能量地址来确定峰位，直接单击“操作/ 定性解析〞按钮，即可在谱的每个峰地址显示出相应的元素符号。

自动定性解析鉴别速度快，但由于谱峰重叠搅乱严重，会产生必然的误差。

EDS元素分析一、实验目的1.了解能谱仪（EDS）的结构和工作原理。

2.掌握能谱仪（EDS）的分析方法、特点及应用。

二、实验原理（甚至C；（4）1、探测头：把X射线光子信号转换成电脉冲信号，脉冲高度与X 射线光子的能量成正比。

2、放大器：放大电脉冲信号。

3、多道脉冲高度分析器：把脉冲按高度不同编入不同频道，也就是说，把不同的特征X射线按能量不同进行区分。

4、信号处理和显示系统：鉴别谱、定性、定量计算；记录分析结果。

（三）EDS的分析技术1、定性分析：EDS的谱图中谱峰代表样品中存在的元素。

定性分析是分析未知样品的第一步，即鉴别所含的元素。

如果不能正确/23一点上，得到这一点的X射线谱和成分含量，称为点分析方法。

在近代的新型SEM中，大多可以获得样品某一区域的不同成分分布状态，即：用扫描观察装置，使电子束在试样上做二维扫描，测量其特征X射线的强度，使与这个强度对应的亮度变化与扫描信号同步在阴极射线管CRT上显示出来，就得到特征X射线强度的二维分布的像。

这种分析方法称为元素的面分布分析方法，它是一种测量元素二维分布非常方便的方法。

三、实验设备和材料1、实验设备：NORANSystemSIX2由该模式的目的可知，其采集参数设置包括电镜图像采集参数设置和能谱采集参数设置。

对其进行合理设置。

2、采集过程单击采集工具栏中的采集开始按钮，采集一幅电镜图像。

可以立即采集独立区的能谱，也可以批量采集多区域的能谱。

立即采集独立区域的能谱（1(1)(2)(6)3、查看信息(1)单击点扫工具栏中的重新查看按钮。

(2)在电镜图像上单击想要查看信息的区域。

全谱分析模式分析框，进行设置。

(1)(2)对于Spot圆圈和Linescan线提取方式，可以进行参数设置。

方法是：在电镜图像上右击鼠标，在弹出的对话框中选中ImageExtract图像提取选项卡。

在这里可以设置圆圈半径、线宽度及线上的取样点数。

（二）线扫描（1）在线扫描图像上右击鼠标，在弹出的对话框中，可以改变标题名称、改变背景色、选择线扫描线的显示方式、是否显示光标、是否显示栅格、是否使用粗线条等。

EDS 元素分析一、实验目的1.了解能谱仪（EDS）的结构和工作原理。

2.掌握能谱仪（EDS）的分析方法、特点及应用。

二、实验原理在现代的扫描电镜和透射电镜中，能谱仪（EDS）是一个重要的附件，它同主机共用一套光学系统，可对材料中感兴趣部位的化学成分进行点分析、面分析、线分析。

它的主要优点有：（1）分析速度快，效率高，能同时对原子序数在 11—92 之间的所有元素（甚至 C、N、O 等超轻元素）进行快速定性、定量分析；（2）稳定性好，重复性好；（3）能用于粗糙表面的成分分析（断口等）；（4）能对材料中的成分偏析进行测量，等等。

（一）EDS 的工作原理探头接受特征X 射线信号→把特征X 射线光信号转变成具有不同高度的电脉冲信号→放大器放大信号→多道脉冲分析器把代表不同能量（波长）X 射线的脉冲信号按高度编入不同频道→在荧光屏上显示谱线→利用计算机进行定性和定量计算。

（二）EDS 的结构1、探测头：把 X 射线光子信号转换成电脉冲信号，脉冲高度与 X 射线光子的能量成正比。

2、放大器：放大电脉冲信号。

3、多道脉冲高度分析器：把脉冲按高度不同编入不同频道，也就是说，把不同的特征 X 射线按能量不同进行区分。

4、信号处理和显示系统：鉴别谱、定性、定量计算；记录分析结果。

（三）EDS 的分析技术1、定性分析：EDS 的谱图中谱峰代表样品中存在的元素。

定性分析是分析未知样品的第一步，即鉴别所含的元素。

如果不能正确地鉴别元素的种类，最后定量分析的精度就毫无意义。

通常能够可靠地鉴别出一个样品的主要成分，但对于确定次要或微量元素，只有认真地处理谱线干扰、失真和每个元素的谱线系等问题，才能做到准确无误。

定性分析又分为自动定性分析和手动定性分析，其中自动定性分析是根据能量位置来确定峰位，直接单击“操作/定性分析”按钮，即可在谱的每个峰位置显示出相应的元素符号。

自动定性分析识别速度快，但由于谱峰重叠干扰严重，会产生一定的误差。

EDS元素分析一、实验目的1.了解能谱仪（EDS）的结构和工作原理。

2.掌握能谱仪（EDS）的分析方法、特点及应用。

二、实验原理在现代的扫描电镜和透射电镜中，能谱仪（EDS）是一个重要的附件，它同主机共用一套光学系统，可对材料中感兴趣部位的化学成分进行点分析、面分析、线分析。

它的主要优点有：（1）分析速度快，效率高，能同时对原子序数在11—92之间的所有元素（甚至C、N、O等超轻元素）进行快速定性、定量分析；（2）稳定性好，重复性好；（3）能用于粗糙表面的成分分析（断口等）；（4）能对材料中的成分偏析进行测量，等等。

（一）EDS的工作原理探头接受特征X射线信号→把特征X射线光信号转变成具有不同高度的电脉冲信号→放大器放大信号→多道脉冲分析器把代表不同能量（波长）X射线的脉冲信号按高度编入不同频道→在荧光屏上显示谱线→利用计算机进行定性和定量计算。

（二）EDS的结构1、探测头：把X射线光子信号转换成电脉冲信号，脉冲高度与X射线光子的能量成正比。

2、放大器：放大电脉冲信号。

3、多道脉冲高度分析器：把脉冲按高度不同编入不同频道，也就是说，把不同的特征X射线按能量不同进行区分。

4、信号处理和显示系统：鉴别谱、定性、定量计算；记录分析结果。

（三）EDS的分析技术1、定性分析：EDS的谱图中谱峰代表样品中存在的元素。

定性分析是分析未知样品的第一步，即鉴别所含的元素。

如果不能正确地鉴别元素的种类，最后定量分析的精度就毫无意义。

通常能够可靠地鉴别出一个样品的主要成分，但对于确定次要或微量元素，只有认真地处理谱线干扰、失真和每个元素的谱线系等问题，才能做到准确无误。

定性分析又分为自动定性分析和手动定性分析，其中自动定性分析是根据能量位置来确定峰位，直接单击“操作/定性分析”按钮，即可在谱的每个峰位置显示出相应的元素符号。

自动定性分析识别速度快，但由于谱峰重叠干扰严重，会产生一定的误差。

2、定量分析：定量分析是通过X射线强度来获取组成样品材料的各种元素的浓度。

EDS元素分析一、实验目的1.了解能谱仪（EDS）的结构和工作原理。

2.掌握能谱仪（EDS）的分析方法、特点及应用。

二、实验原理在现代的扫描电镜和透射电镜中，能谱仪（EDS）是一个重要的附件，它同主机共用一套光学系统，可对材料中感兴趣部位的化学成分进行点分析、面分析、线分析。

它的主要优点有：（1）分析速度快，效率高，能同时对原子序数在11—92之间的所有元素（甚至C、N、O等超轻元素）进行快速定性、定量分析；（2）稳定性好，重复性好；（3）能用于粗糙表面的成分分析（断口等）；（4）能对材料中的成分偏析进行测量，等等。

（一）EDS的工作原理探头接受特征X射线信号→把特征X射线光信号转变成具有不同高度的电脉冲信号→放大器放大信号→多道脉冲分析器把代表不同能量（波长）X射线的脉冲信号按高度编入不同频道→在荧光屏上显示谱线→利用计算机进行定性和定量计算。

（二）EDS的结构1、探测头：把X射线光子信号转换成电脉冲信号，脉冲高度与X射线光子的能量成正比。

2、放大器：放大电脉冲信号。

3、多道脉冲高度分析器：把脉冲按高度不同编入不同频道，也就是说，把不同的特征X射线按能量不同进行区分。

4、信号处理和显示系统：鉴别谱、定性、定量计算；记录分析结果。

（三）EDS的分析技术1、定性分析：EDS的谱图中谱峰代表样品中存在的元素。

定性分析是分析未知样品的第一步，即鉴别所含的元素。

如果不能正确地鉴别元素的种类，最后定量分析的精度就毫无意义。

通常能够可靠地鉴别出一个样品的主要成分，但对于确定次要或微量元素，只有认真地处理谱线干扰、失真和每个元素的谱线系等问题，才能做到准确无误。

定性分析又分为自动定性分析和手动定性分析，其中自动定性分析是根据能量位置来确定峰位，直接单击“操作/定性分析”按钮，即可在谱的每个峰位置显示出相应的元素符号。

自动定性分析识别速度快，但由于谱峰重叠干扰严重，会产生一定的误差。

2、定量分析：定量分析是通过X射线强度来获取组成样品材料的各种元素的浓度。

X射线能谱仪的原理介绍在许多材料的研究与应用中，需要用到一些特殊的仪器来对各种材料从成分和结构等方面进行分析研究。

其中，X射线能谱仪(XPS)就是常用仪器之一。

下面详细介绍一下X射线能谱仪的基本原理、结构、优缺点及应用。

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KaiSiegbahn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，KaiSiegbahn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，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%，是一种主要的表面分析工具。

基本原理X射线能谱仪为扫描电镜附件，其原理为电子枪发射的高能电子由电子光学系统中的两级电磁透镜聚焦成很细的电子束来激发样品室中的样品，从而产生背散射电子，二次电子、俄歇电子、吸收电子、透射电子、X射线和阴极荧光等多种信息。

若X射线光子由Si(Li)探测器接收后给出电脉冲讯号，由于X射线光子能量不同(对某一元素能量为一不变量)经过放大整形后送人多道脉冲分析器，通过显象管就可以观察按照特征X射线能量展开的图谱。

一定能量上的图谱表示一定元素，图谱上峰的高低反映样品中元素的含量(量子的数目)这就是X射线能谱仪的基本原理。

结构能谱仪由半导体探测器、前置放大器和多道脉冲分析器组成。

它是利用X射线光子的能量来进行元素分析的。

X射线光子有锂漂移硅Si(Li)探测器接收后给出电脉冲信号，该信号的幅度随X 射线光子的能量不同而不同。

脉冲信号再经放大器放大整形后，送入多道脉冲高度分析器，然后根据X射线光子的能量和强度区分样品的种类和高度。

X射线能谱仪的优点与缺点1、X射线能谱仪的优点(1)能快速、同时对除H和He以外的所有元素进行元素定性、定量分析，几分钟内就可完成；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。

能谱仪结构及工作原理能谱仪（Spectrometer）是一种用于分析物质的仪器，能够测量物质的能量分布和光谱特征。

它广泛应用于光谱学、光学、化学、材料科学等领域。

一、能谱仪的结构能谱仪的结构主要包括以下几个部分：入射光源、光学系统、样品待测区、检测器、数据处理系统和输出设备。

1.入射光源：能谱仪的入射光源通常使用连续谱源（如白炽灯、钨丝灯）或单色光源（如激光器、滤波器的选择）来提供不同波长的光源。

2.光学系统：光学系统主要包括准直透镜和色散透镜。

准直透镜用于将入射光束变为平行光束，色散透镜用于对入射光进行色散。

3.样品待测区：样品待测区是样品与光谱仪接触的区域。

通常采用样品室或样品盒等形式。

4.检测器：能谱仪的检测器主要有光电倍增管（PMT）、半导体探测器（如硅、锗）和超导探测器。

不同的检测器适用于不同的波长范围，从紫外到红外都有相应类型的检测器。

5.数据处理系统：数据处理系统一般由计算机软件控制，用于采集、处理和分析测量得到的光谱数据。

可以通过计算机软件对光谱数据进行峰识别、光谱解析等操作。

6.输出设备：输出设备一般用于将处理后的光谱图像或结果输出，如打印机、显示器等。

二、能谱仪的工作原理能谱仪的工作原理主要是通过光的分光与能量的散射，然后通过检测器检测光的强度来分析物质的能谱特征。

1.分光：入射光经由准直透镜进入光学系统，在色散透镜的作用下，不同波长的光被分散并聚焦到不同位置。

这就是光谱特征的展示形式。

2.能量分布：待测区域的样品与入射光发生相互作用，例如吸收、散射等。

样品的不同成分和结构会对不同波长的光产生特征性的响应，形成能量分布的图像。

3.光强检测：经过样品后的光被检测器接收，检测器转换光的能量为电信号，并放大。

可采用光电倍增管、半导体探测器等检测器对光强进行检测。

4.数据处理和分析：检测器输出的电信号通过放大和滤波等处理后，被传送给数据处理系统，进一步进行峰识别、光谱解析等处理。

计算机软件可以对测量得到的光谱数据进行光谱解析、峰识别、曲线拟合等操作，从而得到物质的光谱特征。

EDS元素分析一、实验目的1.了解能谱仪（EDS）的结构和工作原理。

2.掌握能谱仪（EDS）的分析方法、特点及应用。

二、实验原理在现代的扫描电镜和透射电镜中，能谱仪（EDS）是一个重要的附件，它同主机共用一套光学系统，可对材料中感兴趣部位的化学成分进行点分析、面分析、线分析。

它的主要优点有：（1）分析速度快，效率高，能同时对原子序数在11—92之间的所有元素（甚至C、N、O等超轻元素）进行快速定性、定量分析；（2）稳定性好，重复性好；（3）能用于粗糙表面的成分分析（断口等）；（4）能对材料中的成分偏析进行测量，等等。

（一）EDS的工作原理探头接受特征X射线信号→把特征X射线光信号转变成具有不同高度的电脉冲信号→放大器放大信号→多道脉冲分析器把代表不同能量（波长）X射线的脉冲信号按高度编入不同频道→在荧光屏上显示谱线→利用计算机进行定性和定量计算。

（二）EDS的结构1、探测头：把X射线光子信号转换成电脉冲信号，脉冲高度与X射线光子的能量成正比。

2、放大器：放大电脉冲信号。

3、多道脉冲高度分析器：把脉冲按高度不同编入不同频道，也就是说，把不同的特征X射线按能量不同进行区分。

4、信号处理和显示系统：鉴别谱、定性、定量计算；记录分析结果。

（三）EDS的分析技术1、定性分析：EDS的谱图中谱峰代表样品中存在的元素。

定性分析是分析未知样品的第一步，即鉴别所含的元素。

如果不能正确地鉴别元素的种类，最后定量分析的精度就毫无意义。

通常能够可靠地鉴别出一个样品的主要成分，但对于确定次要或微量元素，只有认真地处理谱线干扰、失真和每个元素的谱线系等问题，才能做到准确无误。

定性分析又分为自动定性分析和手动定性分析，其中自动定性分析是根据能量位置来确定峰位，直接单击“操作/定性分析”按钮，即可在谱的每个峰位置显示出相应的元素符号。

自动定性分析识别速度快，但由于谱峰重叠干扰严重，会产生一定的误差。

2、定量分析：定量分析是通过X射线强度来获取组成样品材料的各种元素的浓度。

EDS元素分析一、实验目的1.了解能谱仪（EDS）的结构和工作原理。

2.把握能谱仪（EDS）的分析方式、特点及应用。

二、实验原理在现代的扫描电镜和透射电镜中，能谱仪（EDS）是一个重要的附件，它同主机共用一套光学系统，可对材料中感爱好部位的化学成份进行点分析、面分析、线分析。

它的要紧优势有：（1）分析速度快，效率高，能同时对原子序数在11—92之间的所有元素（乃至C、N、O等超轻元素）进行快速定性、定量分析；（2）稳固性好，重复性好；（3）能用于粗糙表面的成份分析（断口等）；（4）能对材料中的成份偏析进行测量，等等。

（一）EDS的工作原理探头同意特点X射线信号→把特点X射线光信号转变成具有不同高度的电脉冲信号→放大器放大信号→多道脉冲分析器把代表不同能量（波长）X射线的脉冲信号按高度编入不同频道→在荧光屏上显示谱线→利用运算机进行定性和定量计算。

（二）EDS的结构1、探测头：把X射线光子信号转换成电脉冲信号，脉冲高度与X射线光子的能量成正比。

2、放大器：放大电脉冲信号。

3、多道脉冲高度分析器：把脉冲按高度不同编入不同频道，也确实是说，把不同的特点X射线按能量不同进行区分。

4、信号处置和显示系统：分辨谱、定性、定量计算；记录分析结果。

（三）EDS的分析技术1、定性分析：EDS的谱图中谱峰代表样品中存在的元素。

定性分析是分析未知样品的第一步，即分辨所含的元素。

假设是不能正确地分辨元素的种类，最后定量分析的精度就毫无心义。

通常能够靠得住地分辨出一个样品的要紧成份，但关于确信次要或微量元素，只有认真地处置谱线干扰、失真和每一个元素的谱线系等问题，才能做到准确无误。

定性分析又分为自动定性分析和手动定性分析，其中自动定性分析是依照能量位置来确信峰位，直接单击“操作/定性分析”按钮，即可在谱的每一个峰位置显示出相应的元素符号。

自动定性分析识别速度快，但由于谱峰重叠干扰严峻，会产生必然的误差。

2、定量分析：定量分析是通过X射线强度来获取组成样品材料的各类元素的浓度。