x射线能谱仪(eds)测试相关说明
eds测试原理
eds测试原理EDS测试原理EDS（Energy-dispersive X-ray Spectroscopy）是一种常用的材料分析技术，通过测量材料中的X射线能谱来确定其中元素的成分和相对含量。
EDS测试原理基于X射线的特性和元素的能级结构，结合能谱分析技术，能够提供关于材料元素组成的详细信息。
EDS测试的原理可以分为四个主要步骤：激发、发射、分散和检测。
首先是激发步骤。
EDS测试通常使用扫描电子显微镜（SEM）作为激发源，通过瞬间加热或电离样品表面，激发样品中的元素。
当样品受到激发时，元素中的电子会跃迁到高能级，形成空位。
这些空位会被周围的电子填充，并释放出能量。
这些能量以X射线的形式散射出去。
接下来是发射步骤。
当样品中的元素被激发后，它们会发射出特定能量的X射线。
这些X射线的能量与元素的原子结构和能级有关，因此可以被用来识别元素。
然后是分散步骤。
发射的X射线经过样品后，会和样品中的原子相互作用，发生能量损失和散射。
这导致发射的X射线的能量发生变化，称为能谱。
能谱中的每个能量峰对应着一个特定的元素。
最后是检测步骤。
EDS测试使用能谱分析仪器来测量发射的X射线能谱。
这些仪器将能谱转换为电信号，并通过数学算法进行处理，以确定材料中的元素种类和相对含量。
EDS测试原理的关键在于能谱分析。
能谱分析仪器能够将发射的X 射线能谱转换为元素峰的强度和位置信息。
通过比对已知元素的能谱数据库，可以确定样品中存在的元素。
同时，通过能谱峰的强度，还可以估计元素的相对含量。
EDS测试在材料科学、地质学、生物学等领域得到广泛应用。
它可以用来确定材料的组成、分析样品的微区化学成分、研究材料的晶体结构等。
EDS测试的优点是非破坏性、快速和准确。
然而，由于样品表面的几何形状和表面粗糙度等因素，可能会影响测试结果的准确性，因此在进行EDS测试时需要注意样品的准备和处理。
总结一下，EDS测试原理基于X射线的能谱分析，通过测量材料中发射的X射线能谱，可以确定样品中元素的成分和相对含量。
EDS操作指南
EDS操作指南EDS是利用特征X射线能量不同来展谱的能量色散谱仪，简称能谱仪（Energy Dispersive Spectrometer，简称EDS）。
EDS本身不能独立工作,而是作为附件安装在SEM上。
它由探测器、前置放大器、脉冲信号处理单元、模数转换器、多道分析器、小型计算机及显示记录系统组成，实际上是一套复杂的电子仪器。
EDS具体操作过程1.确认能谱能否工作Si(Li)探测器必须在低温环境下才能正常工作，所以在做EDS之前，需要检查能谱的杜瓦瓶中是否还有液氮 。
如果杜瓦瓶中没有液氮，则须补充。
在刚加入液氮的1-2小时内，由于探测器还未完全冷却，EDS不能工作。
这时打开EDS的控制电脑，会发现机箱上的HV Bias 灯为红色。
等待至探测器完全冷却，灯变绿色，此时EDS可以正常工作。
2．样品制备及装入EDS的制样及装入与SEM相同，但对于样品的制备有较高的要求。
（1）样品要尽量平。
（2）样品须导电。
（3）非导电样品，需要喷镀金膜的，要确保金或铂在谱图上的峰位，不会影响样品本身所含元素的峰位。
3．在SEM中观察图象3.1在SEM中设定条件在做EDS时，扫描条件的设定主要包括加速电压、发射电流、探针电流和工作距离的设定。
(1)加速电压通常设定在15kV-20kV之间。
(2)发射电流通常设定在7uA-20uA之间。
(3)探针电流设置为“High”模式。
(4)工作距离设定为15mm.3.2在SEM中根据“SEM操作指南”把图象调清晰。
4．谱图观察4.1简明操作过程4.2操作界面介绍134 57892 6上图是能谱仪的控制软件图，图中1-9是常用的控制区域，功能分别如下：1.屏幕观察方式（1、4、16幅图像、图像和谱线、8幅图像和1条谱线等方式）2.启动或释放外部扫描控制3.扫描模式（光斑模式、缩小光栅及全屏模式）4.时间常数（Amp time），调整时间常数使死时间在 20% - 40% 之间。
5.加速电压和放大倍数，根据SEM 控制软件中所选的加速电压和放大倍数设定6.图象收集键7.自动峰识别 并清除现有的峰标识8．谱线收集键；清除谱线键；谱线观察键：展开、收缩、升高降低； 谱线复位键；定量分析键，得到无标样定量分析结果。
eds能谱的原理
eds能谱的原理
EDS能谱是一种常用的材料分析技术，其原理基于X射线能谱学。
当电子束撞击样品时，会激发出样品中的电子，这些电子会在样品中跃迁到高能级和低能级之间，从而产生特征X射线。
这些特征X射线的能量与样品中原子的种类和数量有关，因此可以通过测量X射线的能量分布来分析样品的成分。
EDS能谱的具体原理如下：
1. 电子束撞击样品：电子束通过电子显微镜或扫描电子显微镜聚焦后，照射到样品表面，激发出样品中的电子。
2. 产生特征X射线：激发出的电子在样品中跃迁到高能级和低能级之间，从而产生特征X射线。
3. X射线检测：X射线经过样品后会被探测器检测到，探测器会将X射线转换成电信号。
4. 能量分析：电信号经过放大和处理后，被送到电子能谱仪中进行能量分析。
能量分析是通过将电子束在电子能谱仪中加速，使其撞击到闪烁体上，产生闪烁光，闪烁光的强度与X射线的能量成正比。
5. 成分分析：通过对X射线能量分布的分析，可以确定样品中的元素种类和含量。
总之，EDS能谱是一种基于X射线能谱学原理的材料分析技术，通过测量样品中的X射线能量分布，可以确定样品
中的元素种类和含量。
X射线能谱仪成分分析EDS机理
特点： 电感耦合等离子体发射光谱法适用范围广, 可 分析的元素较多( 70 多种元素) , 精密度好 (015%～2%RSD) , 动态线性范围好( 4～6个数量
级) , 可多元素同时分析, 分析速度较快。但电感
耦合等离子体发射光谱仪仪器成本较高, 有些元素 检出限有限, 未知和复杂基体的光谱干扰是该方法 最严重的限制。
二次离子质谱分析(SIMS)
利用质谱法分析初级离子 入射靶面后，溅射产生的 二次离子而获取材料表面 信息的一种方法。
特点： 1. 一种“软电离”技术，适于不挥发的热不稳定的有 机大分子; 2. 得到样品表层真实信息; 3. 分析全部元素（同位素）; 4. 实现微区面成分分析和深度剖析灵敏度很高，动态 范围很宽; 5. 样品成分复杂时识谱困难; 6. 易受基体效应影响; 7. 定量分析困难
a.离子散射谱(ISS):低能离子散射谱； b.Rutherford背散射谱(RBS):高能离子散射谱。
离子散射谱(ISS)分析
机理：用低能(0.2－2 keV) 的 惰性气体离子与固体相 互作用时，可发生弹性散射 和非弹性散射两种情况。选 择入射离子的能量，使之低 于某一数值后可以使其与表 面主要发生弹性散射。 通过对散射离子能量进行分 析就可以得到表面单层元素 组分及表面结构的信息。由 于信息来自最表层，因而ISS 成为研究表面及表面过程的 强有力的分析手段。
薄膜材料成分分析方法
到目前为止，对薄膜结构 和成分分析的研究方法已达一 百多种。但它们具有共同的特 征：利用一种探测束——如电 子束、 离子束、光子束、中性 粒子束等，从样品中发射或散 射粒子波，他们可以是电子、 离子、中性粒子、光子或声波， 检测这些粒子的能量、动量、 荷质比、束流强度等特性，或 波的频率、方向、强度、偏振 等情况，来分析材料化学组成、 原子结构、原子状态、电子状 态等方面的信息。
X射线能谱仪(EDS)
电子能量为25KV时，通过氧气的平均自由程
环境扫描电镜的特点(一)
平均碰撞次数(m)定义三类不同的散射
Minimal Scattering Scatter <5% （ 0< m< 0.05 ）
Partial Scattering Scatter 5% to 95% （ 0.05< m< 3）
半定量分析
无标样定量分析
无标样定量分析是X射线显微分析的一种快 速定量方法。强度比 K＝IS/IStd。 表达式中IStd是标样强度，它是由纯物理计 算，或用标样数据库给定的，适应于不同的 实验条件。其计算精度不如有标样定量分 析。
二、X射线能谱仪基本功能
EDS的分析方法－点分析
电子束（探针）固定 在试样感兴趣的点 上，进行定性或定量 分析。该方法准确度 高，用于显微结构的 成份分析，对低含量 元素定量的试样，只 能用点分析。
EDS的分析精度
“电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则”国家标准 定量结果及允许误差 对定量结果必须正确选取有效位数。EDS定量分析结果， 小数点后保留一位，原始数据可以多保留一位。 EDS分析的相对误差 (含量＞20%wt）的元素， 允许的相对误差 <5% (3 %wt<含量<20%wt的元素，允许的相对误差<10% (1 %wt<含量<3%wt的元素，允许的相对误差<30% (0.5%wt<含量<1%wt的元素，允许的相对误差<50%
X + e- → X+ + 2e-
环境扫描电镜的特点(二)
消除绝缘样品表面电荷积累的解释
- - - - gas
- - - - gas
x射线能谱仪(eds)测试相关说明
X－射线能谱仪（EDS）测试相关说明
X－射线能谱仪用途：
配合扫析。
技术参数及指标：
规格型号：X-Max50厂家：英国牛津仪器公司产地：英国
X-Max50能谱仪性能参数
项目
X-MAX50
1
能谱主机升级
INCA X-Stream2第二代波形采集和处理分析器
2
分辨率
分辨率优于127eV (MnKα处,计数率为20000cps)；
1000～50000CPS Mn Ka谱峰宽化弱于1eV；
1000～50000CPS平均元素定量误差小于0.5％
3
检测元素范围
Be4-U92
4
分析最小颗粒
40-50纳米
5
SuperATW窗口
50 mm2
收费标准：
校内：测试40元/个；
校外：测试150元/个。
物资设备处现代教育技术部
2013/6/18
X射线荧光光谱仪（EDX-LE能量色散）操作规程
X射线荧光光谱仪（EDX-LE能量色散）操作规程X射线荧光光谱仪（EDX-LE）操作规程1.接通电源，启动筛选分析条件:双击桌面上的PCEDX Navi 软件，启动软件。
2.初始化仪器,单击初始化。
3.打开X射线管电源,单击[Xray ON]。
3.1.显示面板的X-RAYS ON灯和X射线显示灯点亮。
3.2.仪器稳定大约需要花费15分钟。
3.3.显示[管理分析]页面后，完成启动。
4.仪器校正4.1.按开盖按钮，将校正样品放置测试窗。
关上样品室盖。
4.2.进行能量检查:放入A750标准样品，单击能量检查下的[测试]按钮，进行能量检查，读取能量数值（单位：cps/uA）4.3.进行管理分析:放入7元素标准样品，单击管理分析下的[测试]按钮，进行管理分析，读取7元素标样数值（单位：ppm）。
4.4.取出校正样品：取出校正样品后，单击[正常分析]，完成分析准备。
5.测试5.1.放置样品，关上样品室盖：按开盖按钮，将样品放置在测试窗上。
确认画面上显示样品图像。
5.2.输入样品信息：选择分析条件后输入样品名称、注释、操作者等信息。
5.3.开始分析：单击[开始]，开始分析。
分析结束后，发出结束音，显示分析结果。
5.4.进行预测试：预测试的目的是仪器自动选定分析条件。
大约需15s。
5.5.测试并显示测试结果：测试并出结果，依照材料不同，大约需3~15分钟。
6.关机6.1.退出仪器，关闭X射线管：从[维护]菜单选择[关闭X-ray]；单击[OK]。
6.2.退出程序：筛选分析结束。
选[关机]，退出程序。
6.3.切断各电源：按照图中的号码顺序切断电源。
关闭X射线后，需要冷却X射线管。
等待5～10分后，关闭仪器的电源。
eds能谱+深度
eds能谱+深度EDS（Energy Dispersive Spectroscopy）能谱是材料科学和物理学领域常用的一种分析技术，主要用于元素鉴定和化学分析。
这种技术主要依赖于电子束与样品相互作用，从而产生特征X射线，通过分析这些X射线的能量，可以确定样品中存在的元素种类。
一、EDS能谱的基本原理EDS能谱仪通常被安装在SEM（扫描电子显微镜）或TEM（透射电子显微镜）中，它利用的是电子束与样品相互作用产生的特征X射线。
当高能电子束打到样品上时，会与样品中的原子发生相互作用，产生一系列的物理效应，其中一个重要的效应就是X射线发射。
每种元素都有其特定的能级结构，因此当电子束激发原子时，会发射出具有特定能量的X 射线。
对这些X射线的能量进行分析，就可以确定样品中元素的种类和含量。
二、EDS能谱的应用1. 元素鉴定：EDS能谱可以用来鉴定样品中存在的元素种类。
由于每种元素都有其特定的能级结构，因此当电子束激发原子时，会发射出具有特定能量的X射线。
对这些X射线的能量进行分析，就可以确定样品中元素的种类。
2. 化学分析：通过EDS能谱可以确定样品中元素的相对含量。
这主要是通过测量每种元素的特征X射线的强度来实现的。
通过比较不同元素的强度，可以得出它们在样品中的相对含量。
3. 相分析：EDS能谱也可以用来进行相分析。
由于不同相的晶体结构不同，因此它们在受到电子束激发时产生的特征X射线的能量也会有所不同。
通过分析这些X射线的能量，可以确定样品中存在的相的种类和比例。
4. 表面分析：EDS能谱还可以用来进行表面分析。
例如，通过分析样品表面的元素分布和含量，可以了解表面的化学性质和反应活性等。
5. 材料科学：在材料科学领域，EDS能谱被广泛应用于研究材料的微观结构和化学组成。
例如，通过对合金或复合材料的成分进行分析，可以了解材料的力学性能和热稳定性等。
6. 生物学：在生物学领域，EDS能谱可以用来对生物样品进行分析，例如鉴定细胞中的元素组成和含量，了解生物组织的化学性质和功能等。