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电镜能谱(EDS),扫描电镜与透射电镜能谱对比-科学指南针
电镜能谱(EDS)与扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)的能谱分析有所差异。虽然早期EDS有多种缩写,如EDS、EDX和EDAX,但现今共识是EDS代表能谱或能谱仪,而EDX则用于指能谱学。
能谱仪(EDS,Energy Dispersive Spectrometer)是用来对材料微区成分元素种类与含量分析,配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。其原理是:当X射线光子进入检测器后,在Si(Li)晶体内激发出一定数目的电子空穴对。
结构差异:主要体现在样品在电子束光路中的位置不同。透电镜的样品在电子束中间,电子源在样品上方发电子,经过聚光镜,然后穿透样品后,有后续的电磁透镜继续放大电子光束,较后投影在荧光屏幕上;扫描电镜的样品在电子束末端,电子源在样品上方发的电子束,经过几级电磁透镜缩小,到达样品。
扫描电镜之EDX能谱分析的介绍
扫描电镜(SEM)的核心功能在于通过电子束获取样品的微纳尺度信息,主要依靠背散射电子(BSE)和二次电子(SE)生成高分辨率图像。然而,SEM中还隐藏着能谱分析(EDX)这一强大工具,它揭示了样品的更多细节。当电子与样品表面相互作用时,产生的信号涵盖了形貌、电子结构和化学成分等多元信息。
扫描电镜的EDS能谱图是一种用于元素成分和含量分析的强大工具,它通过X射线能谱分析技术,结合高灵敏度的硅漂移探测器,实现非破坏性地识别样品中元素的类型和浓度。EDS,全称为能量分散谱仪,是SEM的标准配置,其原理是利用X射线检测样品,产生包含元素特征峰的光谱。
莫斯莱(H.G.Moseley) 发现,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下: λ=K(Z-s)-2 这就是莫斯莱定律,式中K和S是常数,因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。
EDS能谱仪,是一种分析物质元素的仪器,常与扫描电镜或者透射电镜联用,在真空室下用电子束轰击样品表面,激发物质发射出特征x射线,根据特征x射线的波长,定性与半定量分析元素周期表中B-U的元素,EDS可提供样品表面之微区定性或半定量之成份元素分析,以及特定区域之point、line scan、mapping分析。
SEM干货知识|扫描电子显微镜SEM与EDX能谱分析
扫描电子显微镜(SEMs)在材料表征中扮演着关键角色,特别在研究微小尺寸材料时。它们利用电子成像,分辨率高于光学显微镜。扫描电子显微镜通过电子束扫描样品表面,产生图像。镜筒必须处于高真空环境,以保护电子枪和提高图像质量。SEM镜筒顶部的电子枪生成电子,当电子热能超过源材料功函数时释放出来,加速至阳极。
扫描电子显微镜中的背散射电子和二次电子成像提供了不同的信息。背散射电子来自样品较深区域,其图像显示出原子序数的敏感性;原子序数越高,图像区域越亮。二次电子来自表面区域,能反映更详细的表面信息。
SEM与EDS的结合应用广泛,如检测表面镀层的裂纹、分析不同材料断口的微观结构和成分。执行分析时,依据的标准包括JY/T 0584-2020《扫描电子显微镜分析方法通则》、GB/T 17359-2012《微束分析 能谱法定量分析》和GB/T 16594-2008《微米级长度的扫描电镜测量方法通则》等,确保了分析结果的准确性和规范性。
SEM扫描电镜能谱(EDS)分析是材料微区成分研究的重要工具。它操作简便、速度快,性价比高,已成为电镜中的常见配置。本文将集中解答几个关键问题,帮助理解EDS的使用。首先,关于EDS的缩写,尽管早期有EDS、EDX、EDAX等多种称呼,但2004年后,EDS被普遍接受为能谱或能谱仪,而EDX则用于能谱学。
SEM扫描电镜能谱(EDS)分析中必须要明白的几个重要问题
EDS分析的定量精度依赖于标准和误差规定,对于平坦、无水的试样,标准允许总量误差小于±3%。但对于不平坦试样,可能需要进行归一化处理或半定量分析。TEM的定量分析更为复杂,因为薄样品可能导致厚度难以准确测量,影响定量结果。最后,关于EDS谱峰,谱线多并不表示元素含量高,而是电子壳层结构的反映。
了解EDS原理后,可知谱线数量不代表元素含量。EDS基于电子壳层被激发后,外层电子跃迁至空位,释放特征X射线,不同壳层之间的能量差产生不同谱线。谱线数量多仅表明外层电子占有壳层多,定量分析时根据元素选择不同线系的谱峰强度与响应值计算,与元素含量无关。
EDS谱峰中可能看不到前面的谱峰,这可能是由于样品位置周围存在大颗粒或厚介质,导致轻元素X射线吸收严重,影响分析结果。此时,可以尝试更换样品位置或比较其他区域的分析结果,以判断原结果的可靠性。
在EDS mapping中,噪点可能源于低含量元素、穿透性影响和样品稳定性问题。轻元素的SEM-EDS测试不准确,因能量低易被基底吸收。形貌点扫描与XRF测试结果差异源于采样深度不同。超声分散时间取决于样品特性,需要经验或具体要求来确定。
EDS为能谱或能谱仪的正规用法,代表能量色散。EDX代表能谱学,尽管一些文章仍使用其他说法,但EDS应为文章中的正规用法。TEM与SEM的能谱误差:用于TEM的能谱分辨率通常低于SEM几个eV,因此TEM的能谱误差并不一定比SEM小。
共572页,主要适用于扫描电镜、WDS、EDS的分析方法等。部分为表面分析技术标准。5―能谱定量分析”标准的特点本标准适用于安装在扫描电镜(SEM)或电子探针(EPMA)上的能谱仪对试样上特定点或特定区域进行定量分析。
扫描电镜edx能谱图怎么看
1、扫描电镜的EDS能谱图是一种用于元素成分和含量分析的强大工具,它通过X射线能谱分析技术,结合高灵敏度的硅漂移探测器,实现非破坏性地识别样品中元素的类型和浓度。EDS,全称为能量分散谱仪,是SEM的标准配置,其原理是利用X射线检测样品,产生包含元素特征峰的光谱。
2、能谱仪中的探测器被置于一个特定角度,与样品非常接近,能测量到X射线的光子能量。探测器与样品之间的立体角越高,X射线检测概率越高,因此越能获得最佳结果。常用的探头为Si(Li)探测器,按照探头的位置以及数量配置,能谱仪一般可以分为多探头、平插式和斜插式类型。
3、扫描电镜(SEM)的核心功能在于通过电子束获取样品的微纳尺度信息,主要依靠背散射电子(BSE)和二次电子(SE)生成高分辨率图像。然而,SEM中还隐藏着能谱分析(EDX)这一强大工具,它揭示了样品的更多细节。当电子与样品表面相互作用时,产生的信号涵盖了形貌、电子结构和化学成分等多元信息。
4、同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射。如果入射的X 射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层,此时就有能量ΔE释放出来,且ΔE=EK-EL,这个能量是以X射线形式释放,产生的就是Kα 射线,同样还可以产生Kβ射线 ,L系射线等。
5、自动拼图软件。用户个人使用扫描电镜进行拍摄的mapping,使用自动拼图软件进行查看即可。扫描电镜介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段。
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