能谱仪技术指标
南京理工大学分析测试中心仪器设备展示
南京理工大学分析测试中心仪器设备展示X射线光电子能谱仪(XPS)简介1.仪器名称：全自动聚焦扫描微区光电子能仪(XPS)2.产品型号：PHI QuanteraⅡ3.品牌：日美纳米表面分析仪器公司4.产地：日本5.主要技术指标系统到达真空<5×10-10 torr；Ag样品XPS光电子能量分辨率Ag 3d 5/2 峰半高宽FWHM < 0.50 eV ；PET 样品XPS光电子能量分辨率C 1s的O=C-O峰半高宽FWHM < 0.85 eV ；最小X射线斑束<9.0μm 在x方向；<9.0μm 在y方向；XPS灵敏度> 15kcps <10.0 μm能量分辨率<0.60 eV离子枪最大电流>5.0 μA @ 5 kV ；6.仪器使用范围电子能谱仪可以对固体样品的表面元素组成进行定性和定量分析，还可以对样品表面原子的化学态及分子结构进行分析研究。
利用氩离子深度剖析技术和角分辨XPS技术，可以获得样品表面不同深度的组成变化情况。
利用小束斑X射线，可以对样品表面进行微区分析和元素及化学态成像分析。
利用原位处理反应池，可在不同温度及压力下对样品进行不同气氛的处理，以获得实际使用气氛对样品表面组成及状态变化的动态影响信息。
适用于高分子材料、催化、电化学、半导体、金属、合金以及生物医学材料等。
管理员：白华萍X射线衍射仪（XRD）一仪器型号：D8 ADVANCE二制造厂商：德国布鲁克公司三主要技术指标：测量精度：角度重现性±0.0001°；测角仪半径≥200mm，测角圆直径可连续改变；最小步长0.0001°；角度范围（2θ）：-110～168°；最大扫描速度或最高定位速度：1500°/分；温度范围：室温～900℃；环境压力：1mbar-10bar；最大输出：18KW；稳定性：±0.01%；管电压：20～60kV(1kV/1step)；管电流：10～300mA四功能及应用范围：仪器功能：X射线衍射仪对单晶、多晶和非晶样品进行结构参数分析，如物相鉴定和定量分析、室温至高温段的物相分析、晶胞参数测定（晶体结构分析）、多晶X-射线衍射的指标化以及晶粒尺寸和结晶度的测定等。
HD-2001使用说明书
一、简介HD-2001型低本底多道γ能谱仪符合国标GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》、国标GB50325-2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》和行标《放射性矿产地质分析测试实验室质量保证规范》的要求。
HD-2001型低本底多道γ能谱仪（以下简称γ能谱仪）是国内目前最新一代微机多道谱仪系统，技术独有，国内领先。
本仪器采用核工业北京地质研究院具有自主知识产权的新一代数字化全波高速采集系统，最大数据通过率达700Kcps，避免了以往环境γ谱仪在测量中、高含量样品时对采集信号的漏记，不需死时间修正即可实现了仪器量程的宽范围。
仪器的软件包括测量部分和分析部分，其特点在于采用全波采集、全谱测量，全谱参加计算机数据处理，这是目前国内外低本底碘化钠多道γ能谱仪中最先进的谱数据处理技术。
仪器采用中英文界面进行人机对话，操作方便，测量数据准确可靠。
仪器的主要用途及特点：1、常规测量：检测粉末样品中天然放射性核素铀（238U）、镭（226Ra）、钍（232Th）、钾（40K）的比活度和含量。
2、无损检测：检测石材样品中天然放射性核素镭（226Ra）、钍（232Th）、钾（40K）的比活度，同时给出被测样品的内、外照射指数I Ra、Ir。
能充分发挥核辐射测量的优势——非破坏性、快速、方便和成本低等优点的现场无损检测。
3、室内环境氡浓度检测：采用活性炭盒自然吸附法测量室内空气中的氡浓度。
4、活性炭盒法测量土壤中气体的氡浓度：采用活性炭盒主动吸附取样分析法测量土壤中气体的氡浓度。
此外还可以广泛用于核物理、核化学、冶金、地质、海洋、石油、医疗卫生、环保、天文学、考古学、土壤学、生物学等领域。
二、系统功能及主要技术指标1、ADC（模数转换器）（1）道数： 4096、2048、1024、512 道，本系统固定采用2048道；（2）积分非线性：±0.1%；（3）微分非线性：±0.05%（MAX）；（4）输入极性：负。
材料分析(EDS)实验报告
材料专业实验报告题目：电子探针能谱（EDS）元素分析实验学院：先进材料与纳米科技学院专业：材料物理与化学姓名：学号： 15141229862016年6月30日电子探针能谱（EDS）元素分析实验一、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。
X射线能谱仪工作原理及谱图解析1X射线能谱仪分析原理X射线能谱
X射线能谱仪工作原理及谱图解析1、X射线能谱仪分析原理X射线能谱仪作为扫描电镜的一个重要附件，可被看成是扫描电镜X射线信号检测器。
其主要对扫描电镜的微区成分进行定性、定量分析，可以分析元素周期表中从B-U的所有元素信息。
其原理为：扫描电镜电子枪发出的高能电子进入样品后，受到样品原子的非弹性散射，将能量传递给该原子。
该原子内壳层的电子被电离并脱离，内壳层上出现一个空位，原子处于不稳定的高能激发态。
在激发后的10-12s内原子便恢复到最低能量的基态。
在这个过程中，一系列外层电子向内壳层的空位跃迁，同时产生X射线，释放出多余的能量。
对任一原子而言，各个能级之间的能量差都是确定的，因此各种原子受激发而产生的X射线的能量也都是确定的（图1）。
X射线能谱仪收集X射线，并根据其能量对其记数、分类，从而对元素进行定性、定量分析。
图1. 粒子间相互作用产生特征X射线本所能谱仪型号为：BRUKER X-Flash 5010，有四种检测模式：点扫描，区域扫描，线扫描，面扫描。
2、能谱仪检测模式介绍及参数解读2.1 点扫描及区域扫描模式图2 X射线能谱仪点扫描（A）、选区扫描（B）报告点扫描与选区扫描主要用于对元素进行定性和定量分析，确定选定的点或区域范围内存在的所有元素种类，并对各种元素的相对含量进行计算。
能谱检测对倍数要求不高，不同倍数条件下检测结果差异不大，关键在于选取检测的部位。
一般选择较大的块体在5000倍以下检测，因为X射线出射深度较深，除金属或陶瓷等非常致密的材料外，一般的块体在20kV加速电压下，X射线出射深度2μm左右，且点扫描的范围也在直径2μm左右。
因此块体太小或倍数过大，都会造成背景严重，测量准确度下降。
此外，最好选择比较平整的区域检测，因为电子打在坑坑洼洼的样品表面，X射线出射深度差别较大，定量信息不够准确。
特别低洼的区域，几乎检测不到信号，或信号很弱，得到的结果也便不准确。
第三，电子束与轻元素相会作用区域较大，干扰更强，因此轻元素的定量比重元素更加不准确。
几种常见γ能谱仪性能分析
表 １ 实验设备 和放射源 信息
实验设备 『 放射源
将 它们对单 能脉冲幅 度分布 的半高宽 的独立贡 献分别用 Ｆ， 、Ｆ 、Ｆ 。 来表示 ，则单 能峰的半高宽 Ｆ等于 ：
设备类型
设备尺寸
ｌ 放射源类型 Ｉ放射源活度 ｋ Ｂ ｑ
Ｎ ａ ｌ 【巾 ７ ６ ２ × ７ ． ６ ２ ｃ ｍ Ｉ Ｃ ｓ 一 １ ３ ７ ｌ
、
＼
影响力
１ ． 成都理工大学工程技术学院 ；２． 核 工业西南物理研究院 邓中华 （ １ ９ ８ ８一） 男 ，汉族 ，四Ｊ Ｉ Ｉ 达 Ｉ １ 人，助教 ，从事辐射 防护 及环境保护研 究。 现就 职于鹏 工大学工程技术学 院。
ｐ Ｏ ｉ ｎ ｔ
／ ／ ／
行 业 关 联 度
Ｈ Ｐ Ｇ ｅ １ ７ ． ６ ２ × ７ ． ６ ２ ｃ ｍ １ Ｃ ｏ 一 ６ ０ １ Ｃ Ｚ Ｔ Ｊ １ × １ × ｌ ｃ ｍ 【 ｌ
１ ９ ４ ． ８ ５
９ ． ０ ２
Ｌ ａ Ｂ ｒ Ｉ ４ ， ３ ． ８ １ × ３ ． ８ １ ｃ ｍ ｌ Ｅ ｕ 一 １ ５ ２ Ｉ ７ ８ ． ０ ３
应 急事件检 测得到重 要应用 。因此 在涉核行动 中 ，如何选择
一
测量四种 ｙ能 谱仪 的探测效率 。
种合适的 ｙ能谱仪就 尤为重要 。本文对几种 常见 的能 谱仪 的性能进行 了实验研 究和对 比分析 ，为上述工作 提供参 考依
据。
实验 结果 与 分析
能量分 辨 率
实 验
实验 仪 器
实验 步骤 根据 ＧＢ ／ Ｔ ７ １ ６ ７—２ ０ ０ ８ 《 锗 ｙ射线探测器测试方法 》
航空γ能谱仪基础知识以及应用
航空γ能谱仪基础知识以及应用航空γ能谱仪测量系统由碘化钠晶体（NaI）和光电倍增管为主要部件航空γ能谱测量系统，多采用4条下测晶体和1条上测晶体组合成航空γ能谱测量系统的探头，设计了温度传感器、电流反馈型前置放大器等，实现了γ光子与核信号的转换；通过高速ADC与数据采集系统实现模拟核信号的数字化。
标签：航空γ能谱仪测量；γ能谱仪；应用Abstract：The measurement system of airborne γ spectrometer is mainly composed of sodium iodide crystal （NaI）and photomultiplier tube （PMT）. The probe of airborne γ energy spectrum measurement system is composed of four lower crystals and one upper crystal，and the temperature sensor and current feedback preamplifier are designed to rea lize the conversion between γ photons and nuclear signals，and the analog nuclear signals are digitized by high-speed ADC and data acquisition system.Keywords：airborne γ spectrometer measurement；γ spectrometer；application1 航空γ能谱仪测量原理航空γ能谱测量，简要地说就是将航空γ能谱仪安装在飞行器上，在测量地区上空按照预先设计的测线和高度对岩石和地层中天然放射性核素岩石或矿石品位进行测量的地球物理-地球化学方法。
低本底多道γ能谱仪操作规程
低本底多道γ能谱仪操作规程
一、主要技术指标
1.512、1024、2048、4096道分析器
2.定时时间：10~100000s
3.本底计数率：小于5个/s
4.分析核素种类：镭-226、钍-232、钾-40及室内氡气测量
5.可测γ射线能量范围：30keV~2MeV
6.可测核素活度范围：10Bq~2kBq
7.系统稳定性：≤1%
8.使用环境温度：10~40℃，相对湿度≤90%Rh
9.铅室：按国村制作铅屏蔽室，室壁铅当量100mm带复合内衬
二、操作规程
1.环境恒温1h以上，使整个测量环境达到温度平衡，尤其是测量室（铅室）内外温度平衡。
2.将测量仪器开机预热30min以上。
3.将待测样品置于铅室内，尽量放在探测器中心。
4.在上位机系统软件中设置测量时间，以及样品质量等信息。
5.点击“测量”按钮，系统进入测量状态。
6.若按下“脱机”按钮，上位机与下位机进入脱机状态，下位机即可脱开上位机独立工作，并在测量完毕后，下位机报警提示，并通过USB口向上位机提出联机申请，直至上位机响应。
7.系统软件在上位机显示界面上显示测量谱线，测量完毕，显示界面弹出“提示菜单”，自动按规定保存数据，并提示人工保存。
8.选择解谱菜单，系统自动完成解谱，计算结果，选择输出“检测记录”菜单，系统通过打印机输出检测结果和打印谱线。
波谱能谱
增强信号采取措施： -----聚焦圆(使X射线源（样 品表面被分析的点）、分光晶体、探测器三者位 于同一圆上，此圆即为罗兰圆或聚焦圆）
（1）晶面弯曲
把分光晶体的衍射晶面弯成曲率半径等于 2R(R为罗兰圆半径)的曲面--晶体内表面任意点A、 B、C上接收到的X射线相对于点光源来说,入射角 都相等
（2）表面磨制:
2．线扫描分析
使某聚焦电子束在试样观察区内沿一选定直 线（穿越粒子或界面）进行慢扫描。
在所要测量的某一元素特征X射线信号的位置 上，使电子束沿着指定的路径作直线轨迹扫描， 使可得到这一元素沿该直线的浓度分布曲线。
3、面扫描分析
电子束在样品表面作光栅扫描时，把X射 线谱仪(波谱仪或能谱仪)固定在接收某一元素特 征X射线信号的位置上，此时在荧光屏上便对应 得到该元素的面分布图像。
3.能谱仪的主要性能指标
1、 分析元素范围 能谱仪分析的元素范围为：探测器有Be窗口
的 4Be范～围92为U。11Na～92U；无窗或超薄窗口的为 2、 分辨率
能谱仪的分辨率是指分开或识别相邻两个
谱峰的能力，可用能量色散谱的谱峰半高宽来
衡量，也可用ΔE/E的百分数来表示。半高宽越 小，表示能谱仪的分辨率越高。
2.分光晶体
不同元素的特征x射线波长变化很大，为使 可分析的元素尽可能覆盖同期表中所有元素，需 要配备面间距不同的数块分光晶体。
在波谱仪中，x射 线信号来自样品表层 的一个极小的体积， 可将其看作点光源， 由此点光源发射的x射 线是发散的，故能够 到达分光晶体表面的， 只是其中极小的一部 分，信号很微弱。
下图为含Ba硫铝酸盐水泥的水化产物照片，下侧的是照片中 1、2点的能谱成分分析图谱
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能谱仪技术指标
1、技术指标：
1)*可靠性：可以配合各主流品牌的场发射扫描电镜使用，且在北京的地质行业有配合先
例，提供用户名单和联系方式；
2)探测器：硅漂移晶体，超薄窗口，完全独立真空；晶体有效面积不小于60 mm2，探头
整体有效采集面积不小于50mm2；适合低电压或小束流分析；
3)*探测器制冷和定位：采用三级帕尔贴制冷，最低工作温度可达零下80摄氏度；探头采
用马达控制的自动伸缩设计，可以在软件里实现控制，确保针对不同尺寸样品的定位精度；
4)元素分析范围Be4—U92；
5)免维护性：探头不包含冗余的前置放大电路板，随时可以断电，无需重新校正；
6)分辨率MnKa优于127eV，CKa优于56eV，F Ka优于64eV（20000CPS）；在不同计数
率下谱峰稳定，分辨率衰减小于1eV；
7)输出最大计数率：大于500,000CPS谱峰无畸变，可处理最大计数率优于750,000CP S；
8)软件：64位能谱应用软件，操作简便界面清楚，直接读出电镜参数和仪器状态，结果
输出方便，适合于不同层次的用户尽快掌握；
9)谱定性分析：具备点、线、面扫描分析功能，高帽法扣除背景避免人为误差；
10)*谱定量分析:可对抛光表面或粗糙表面进行点、线和面的分析；具有虚拟标样法（间接
标样法）以及有标样法（直接标样法）；可以方便的得到归一化和非归一化定量结果；
11)*谱峰稳定性：具备零峰设计，相对峰位稳定，无需铝铜双峰校准，保证数据重现性；
12)图像输出：支持BMP,TIFF, JPEG等流行的图像格式，对视场上任选区域进行能谱分析
和线、面扫描，可得到元素的线分布、常规面分布、快速面分布和定量面分布等，所支持电镜数字图像最大清晰度优于8192*8192，全息X射线成分图最大清晰度（live Spectrum Mapping）优于4096*4096.
13)*高级应用软件：针对地质领域，可以提供多视场自动叠加的数据拼接功能，实现大范
围面扫描和特征元素富集区域的自动分析；
14)图形处理器配置不低于：知名品牌，Intel Core i7-2600 处理器，8G以上内存，1TB硬
盘，DVD/RW 刻录光驱，24”平板液晶显示器，专用实验台等；
2、培训
要求卖方在用户现场进行技术培训，一年以后免费提供深入的技术培训课程，终生提供免费的应用咨询以及技术帮助
3、售后服务
3.1 安装：要求卖方到用户现场进行免费安装、调试、试运行。
3.2保修期1年
*3.3 国内有生产厂家独资建立的全套技术中心和演示实验室，探头返修或其它部件更换所无需返回原厂，节省时间和费用；
*5.4 国内地质矿物行业近三年内有5台以上相同配置的销售业绩，需提供用户名单和联系方式。