AES实验报告-材料分析与表征
aes实验报告
aes实验报告AES实验报告引言：AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称加密算法，被广泛应用于保护敏感数据的安全传输和存储。
本实验旨在探究AES算法的原理和应用，并通过实验验证其加密和解密的效果。
一、AES算法的原理AES算法是一种分组密码算法，将明文分成固定长度的数据块，并通过一系列的加密和解密操作来保护数据的机密性。
AES算法的核心是轮函数，它通过一系列的轮变换来对数据进行加密和解密。
二、实验准备1. 实验环境搭建：在计算机上安装支持AES算法的编程环境，如Python或Java。
2. 实验材料准备：准备一些测试用的明文和密钥，以及相应的加密和解密结果。
三、AES算法的加密过程1. 密钥扩展：AES算法需要对输入的密钥进行扩展，生成一系列的轮密钥。
这些轮密钥用于后续的加密和解密操作。
2. 初始轮：将明文与第一轮密钥进行异或运算。
3. 轮变换：AES算法中的轮变换包括字节代换、行移位、列混淆和轮密钥加。
这些变换操作按照一定的顺序进行，每一轮都会产生一个新的加密结果。
4. 最终轮：在最后一轮中，省略列混淆操作，并将结果与最后一轮密钥进行异或运算。
四、实验步骤1. 选择一组明文和密钥作为输入数据。
2. 使用AES算法对明文进行加密，得到密文。
3. 使用相同的密钥对密文进行解密，得到还原的明文。
4. 比较还原的明文与原始明文是否一致，验证AES算法的正确性。
五、实验结果与分析在实验中，我们选择了一组明文和密钥进行加密和解密操作。
经过实验，我们成功地得到了相应的密文和还原的明文，并与原始明文进行了比较。
结果显示，还原的明文与原始明文完全一致，证明了AES算法的正确性和可靠性。
六、AES算法的应用AES算法在现代密码学中被广泛应用于数据的加密和解密过程。
它可以用于保护敏感数据的安全传输和存储，如网络通信、文件加密和数据库加密等领域。
AES算法具有高度的安全性和可靠性，被认为是目前最强大的对称加密算法之一。
材料测试与表征总结
最常见表面分析技术为三种：XPS、AES和SIMS。
（1）AES —空间分辨率最高。
适合做导体和半导体材料表面的微区成分、化学态和元素分布分析；（2）XPS —破坏性最小，化学信息丰富，定量分析较好。
适合做导体和非导体，有机和无机体材料的表面成分和化学态分析。
（3）SIMS—灵敏度最高。
可以做导体和非导体，有机和无机体材料中H、He以及元素同位素分析。
此三种技术相互补充，相互配合，可获得最有用的搭配。
AES俄歇电子能谱：1、俄歇电子能谱(AES)当采用聚焦电子束激发源时，亦称为：扫描俄歇微探针( SAM）AES分析是以e束(或X-射线束)为激发源, 激发出样品表面的Auger电子, 分析Auger电子的能量和强度，可获元素种类、含量与分布、以及化学态等信息。
2、AES的主要特点与局限性：主要特点：（1）由于e束聚焦后其束斑小，AES的分辨率高，适于做微区分析：可进行点分析，线和面扫描。
（2）仅对样品表面2nm以浅的化学信息灵敏。
（3）俄歇电子的能量为物质特有，与入射粒子能量无关。
（4）可分析除H和He以外的各种元素，轻元素的灵敏度较高.（5）AES可分析元素的价态。
由于很难找到化学位移的标准数据，因此谱图的解释比较困难。
（6）可借助离子刻蚀进行深度分析，实现界面和多层材料的剖析，深度分辨率较XPS更好。
局限：(1)e束带电荷，对绝缘材料分析存在荷电影响。
(2)e束能量较高，对绝热材料易致损伤。
(3)定量分析的准确度不高3、从Auger电子能谱图可以看出：（1）峰位(能量)，由元素特定原子结构确定;（2）峰数，由元素特定原子结构确定(可由量子力学估计);（3）各峰相对强度大小，也是该元素特征;以上3点是AES定性分析的依据,这些数据均有手册可查.4、AES具有五个有用的特征量：①特征能量；②强度；③峰位移；④谱线宽；⑤线型。
由AES的这五方面特征，可获如下表面特征：化学组成、覆盖度、键中的电荷转移、电子态密度和表面键中的电子能级等。
AES树脂的制备及性能研究中期报告
AES树脂的制备及性能研究中期报告
本次研究的主要目的是制备AES树脂，并分析其性能。
实验过程分
为以下几个步骤：
1. 合成前驱体
采用乙二醇、间苯二酚、间苯二甲酸和甲基丙烯酸甲酯为原料，通
过酯交反应和缩合反应制备出AES树脂的前驱体。
得到的前驱体通过红
外光谱和核磁共振等分析方法验证化学结构成功合成。
2. 制备AES树脂
利用前驱体作为原料，在一定条件下进行聚合反应，制备出AES树脂。
聚合反应中，原料的摩尔比、反应时间、温度等因素对反应结果均
有影响。
为了获得最优的反应条件，我们尝试多种反应条件，最后得到
最佳反应条件为：摩尔比为1：1：2（前驱体：正丁烷二醇：异丙醇）、反应时间为24小时、温度为80℃。
制得的AES树脂为黄色透明固体，
具有良好的可塑性。
3. 对AES树脂的性能进行分析
（1）热稳定性：采用热重分析法测定AES树脂的热稳定性，结果表明，AES树脂在400℃时失重率为10%。
（2）玻璃化转变温度：利用差示扫描量热法（DSC）测定AES树脂的玻璃化转变温度，结果显示玻璃化转变温度为70℃。
（3）机械性能：采用拉伸试验和硬度测试仪对AES树脂进行机械性能测试，结果表明，AES树脂的拉伸强度为25MPa，硬度为80 Shore D。
总结：
本次研究成功制备了AES树脂，并对其进行了性能分析，结果表明
制得的AES树脂具有较好的热稳定性、玻璃化转变温度和机械性能，具
有潜在的应用价值。
在后续研究中，我们将进一步探讨AES树脂在组合材料中的应用。
AES加密解密实验报告
AES加密解密实验报告实验目的：了解和学习AES加密算法的原理和实现过程，掌握AES加密解密的方法。
实验原理：AES（Advanced Encryption Standard）高级加密标准，是一种对称加密算法，使用相同的密钥进行加密和解密。
AES加密算法使用数学运算和逻辑操作混合的方式，通过多轮迭代和替代、逆替代、置换等步骤，对数据进行加密和解密操作。
实验材料和方法：材料：计算机、Python编程环境。
方法：通过Python编程环境调用AES库函数，进行AES加密解密实验。
实验步骤：1. 导入AES库函数：在Python编程环境中，导入AES的库函数。
```pythonfrom Crypto.Cipher import AESfrom Crypto.Random import get_random_bytes```2. 生成随机密钥：使用get_random_bytes(函数生成一个长度为16字节的随机密钥。
```pythonkey = get_random_bytes(16)```3. 实例化AES加密对象：使用AES.new(函数，传入随机密钥和加密模式“AES.MODE_ECB”创建AES加密对象。
```pythoncipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)```4. 加密数据：使用encrypt(函数，传入要加密的数据进行加密操作。
```pythonmessage = "This is a secret message.".encodeciphertext = cipher.encrypt(message)```5. 解密数据：使用decrypt(函数，传入密文进行解密操作。
```pythonplaintext = cipher.decrypt(ciphertext)```6. 打印加密和解密结果：使用print(函数，打印加密前后和解密后的数据。
现代密码算法实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解现代密码学的基本原理和数论基础知识；2. 掌握非对称密码体制的著名代表RSA加密算法的工作原理和流程；3. 设计实现一个简单的密钥系统；4. 掌握常用加密算法AES和DES的原理及实现。
二、实验内容1. RSA加密算法实验2. AES加密算法实验3. DES加密算法实验三、实验原理1. RSA加密算法RSA算法是一种非对称加密算法，由罗纳德·李维斯特、阿迪·沙米尔和伦纳德·阿德曼三位密码学家于1977年提出。
其基本原理是选择两个大质数p和q，计算它们的乘积n=pq，并计算欧拉函数φ(n)=(p-1)(q-1)。
选择一个整数e，满足1<e<φ(n)且e与φ(n)互质。
计算e关于φ(n)的模逆元d。
公开密钥为(e,n)，私有密钥为(d,n)。
加密过程为C=Me mod n，解密过程为M=Cd mod n。
2. AES加密算法AES（Advanced Encryption Standard）是一种分组加密算法，采用128位分组大小和128、192或256位密钥长度。
AES算法主要分为四个阶段：初始轮、密钥扩展、中间轮和最终轮。
每个轮包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加。
3. DES加密算法DES（Data Encryption Standard）是一种分组加密算法，采用64位分组大小和56位密钥长度。
DES算法主要分为16轮，每轮包括置换、置换-置换、S盒替换和密钥加。
四、实验步骤及内容1. RSA加密算法实验（1）选择两个大质数p和q，计算n=pq和φ(n)=(p-1)(q-1)；（2）选择一个整数e，满足1<e<φ(n)且e与φ(n)互质，计算e关于φ(n)的模逆元d；（3）生成公开密钥(e,n)和私有密钥(d,n)；（4）用公钥对明文进行加密，用私钥对密文进行解密。
2. AES加密算法实验（1）选择一个128、192或256位密钥；（2）初始化初始轮密钥；（3）进行16轮加密操作，包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加；（4）输出加密后的密文。
材料分析测试方法-13-2(AES)
《材料分析测试方法》
3. 俄歇电子的产额：
俄歇电子的产额相当于俄歇跃迁的几率，与俄歇 谱峰的强度相对应，是元素定量分析的依据。
每个K电子空穴的产额
俄歇电子产额
特征X射线产额
原子序数
《材料分析测试方法》
俄歇电子的产额：
在低原子序数元素中，俄歇过程占主导，而且 变化不大。 对于高原子序数元素，X射线发射则成为优先 过程。
经验公式：
E
Z
1 Z1 Z Z 1 Z E E E ( E E E E ) 2
Z Z Z
（电子束缚能之差）
（修正项）
《材料分析测试方法》
例：计算Ni的KL1L2俄歇电子能量
1 Cu Ni Ni E E E E (E L2 E L2 E Cu E L1 ) L1 2 已知：
《材料分析测试方法》
主要俄歇电子能量图
《材料分析测试方法》
4.AES定量分析
依据：微分谱峰上峰-峰值
方法：纯元素标样法
相对灵敏度因子法
《材料分析测试方法》
定量分析——纯元素标样法
在相同条件下，测量i元素的俄歇峰强度 I i, WXY ， S 及标样的同一俄歇峰强度 I i, WXY 。
（所取WXY俄歇峰一般为主峰） 则试样中i元素的浓度Ci为： C i
此方法不需要纯元素标样，精度低，实用性强。
《材料分析测试方法》
定量分析——举例
在304不锈钢断口表面的微分谱（Ep=3keV）。
《材料分析测试方法》
表面元素含量计算：
IFe，703= 10.1 ICr，529= 4.29 SNi，848= 0.27
密码学实验报告AESRSA
华北电力大学实验报告||实验名称现代密码学课程设计课程名称现代密码学||专业班级：学生姓名：学号：成绩：指导教师：实验日期：[综合实验一] AES-128加密算法实现 一、实验目的及要求（1）用C++实现；（2）具有16字节的加密演示；（3）完成4种工作模式下的文件加密与解密：ECB, CBC, CFB,OFB.二、所用仪器、设备计算机、Visual C++软件。
三. 实验原理3.1、设计综述AES 中的操作均是以字节作为基础的，用到的变量也都是以字节为基础。
State 可以用4×4的矩阵表示。
AES 算法结构对加密和解密的操作，算法由轮密钥开始，并用Nr 表示对一个数据分组加密的轮数(加密轮数与密钥长度的关系如表2所示)。
AES 算法的主循环State 矩阵执行1 r N 轮迭代运算，每轮都包括所有 4个阶段的代换，分别是在规范中被称为 SubBytes(字节替换)、ShiftRows(行位移变换)、MixColumns(列混合变换) 和AddRoundKey ，(由于外部输入的加密密钥K 长度有限，所以在算法中要用一个密钥扩展程序(Keyexpansion)把外部密钥 K 扩展成更长的比特串，以生成各轮的加密和解密密钥。
最后执行只包括 3个阶段 (省略 MixColumns 变换)的最后一轮运算。
表2 AES 参数比特。
3.2、字节代替（SubBytes ）AES 定义了一个S 盒，State 中每个字节按照如下方式映射为一个新的字节：把该字节的高4位作为行值，低4位作为列值，然后取出S 盒中对应行和列的元素作为输出。
例如，十六进制数{84}。
对应S 盒的行是8列是4，S 盒中该位置对应的值是{5F}。
S 盒是一个由16x16字节组成的矩阵，包含了8位值所能表达的256种可能的变换。
S 盒按照以下方式构造：(1) 逐行按照升序排列的字节值初始化S 盒。
第一行是{00}，{01}，{02}，…，{OF}；第二行是{10}，{l1}，…，{1F}等。
AES算法实验报告
实验报告姓名：XXXXXXX学号：XXXXXXXXXX班级：XXXXXXXXX日期：2013/12/*题目：AES算法实验一、实验环境1．硬件配置：处理器：Inter(R)Core(TM)*******************(4CPUs),~2.4GHz内存：2048MB RAM2．使用软件：(1) 操作系统：win7 旗舰版(2) 软件工具：Microsoft Visual c++ 6.0二、实验涉及的相关概念或基本原理AES 是一个新的可以用于保护电子数据的加密算法。
明确地说，AES 是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192 和 256 位密钥，并且用 128 位（16字节）分组加密和解密数据。
与公共密钥密码使用密钥对不同，对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。
通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。
迭代加密使用一个循环结构，在该循环中重复置换（permutations ）和替换(substitutions）输入数据。
Figure 1 显示了 AES 用192位密钥对一个16位字节数据块进行加密和解密的情形。
对称密码算法根据对明文消息加密方式的不同可分为两大类 ,即分组密码和流密码。
分组密码将消息分为固定长度的分组 ,输出的密文分组通常与输入的明文分组长度相同。
AES 算法属于分组密码算法 ,它的输入分组、输出分组以及加/ 解密过程中的中间分组都是 128比特。
密钥的长度 K为 128,192或 256 比特。
用 Nk=4,6,8 代表密钥串的字数 ( 1 字 =32 比特) ,在本文编制的程序中由用户选定。
用 Nr 表示对一个数据分组加密的轮数 ( 加密轮数与密钥长度的关系见表 1) 。
每一轮都需要一个和输入分组具有同样长度 ( 128 比特) 的扩展密钥Ke的参与。
由于外部输入的加密密钥 K 长度有限 ,所以在 AES 中要用一个密钥扩展程序 ( KeyExpansion) 把外部密钥 K 扩展成更长的比特串 ,以生成各轮的加密密钥。
AES加密解密实验报告
信息安全工程课程实验报告AES加密解密的实现课程名称：信息安全工程学生姓名：***学生学号： **********专业班级：系统工程2038班任课教师：***2012年11月22日目录1．背景 (1)1.1 Rijndael密码的设计标准： (1)1.2 设计思想 (1)2.系统设计 (2)2.1系统主要目标 (2)2.2功能模块与系统结构 (2)2.2.1字节替换SubByte (2)2.2.2行移位ShiftRow (2)2.2.3 列混合MixColumn (3)2.2.4 轮密钥加AddRoundKey (4)2.2.5 逆字节替换 (4)2.2.6逆行移位InvShiftRow (4)2.2.7 逆列混淆 (4)3 加密模式 (5)3.1 电子密码本ECB模式 (5)3.2加密块链模式CBC模式 (6)4 系统功能程序设计 (8)4.1基本加密部分 (8)4.1.1字节替换 (8)4.1.2行移位 (8)4.1.3列混合 (9)4.1.4轮密钥加 (9)4.1.5密钥扩展 (10)4.1.6逆字节替换 (11)4.1.7逆行移位 (11)4.1.8逆列混合 (12)4.1.9加密 (12)4.1.10解密 (13)5 实验结果 (14)5.1 需要加密文件 (14)5.2 实验加密解密结果 (15)6 参考资料 (16)1．背景AES，密码学中的高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES），又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。
这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。
经过五年的甄选流程，高级加密标准由美国国家标准与技术研究院（NIST）于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成为有效的标准。
2006年，高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。
AES 有一个固定的128位的块大小和128，192或256位大小的密钥大小。
aes 实验报告
aes 实验报告AES实验报告1. 引言AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称加密算法，被广泛应用于各种领域中的数据保护和安全通信。
本实验旨在通过实际操作，深入了解AES算法的原理和应用。
2. 实验目的2.1 理解AES算法的基本原理；2.2 掌握AES算法的加密和解密过程；2.3 通过实验验证AES算法的安全性和效率。
3. 实验环境本实验使用的环境为Python编程语言和相关的密码学库。
4. 实验步骤4.1 密钥生成AES算法使用的密钥长度可以是128位、192位或256位。
在本实验中，我们选择128位密钥长度。
首先，通过随机数生成器生成一个128位的密钥。
4.2 加密过程4.2.1 分组将待加密的明文按照128位分组，如果最后一个分组不足128位，则需要进行填充。
4.2.2 轮密钥扩展AES算法使用了多轮加密，每一轮都需要使用不同的轮密钥。
通过密钥扩展算法，将初始密钥扩展为多个轮密钥。
4.2.3 轮函数AES算法的核心是轮函数，它包括字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加四个步骤。
这些步骤在每一轮中都会被执行。
4.2.4 轮数循环根据密钥长度的不同，AES算法的轮数也不同。
在本实验中，我们选择10轮加密。
4.2.5 输出密文经过多轮加密后，得到最终的密文。
4.3 解密过程解密过程与加密过程相似，只是在轮密钥的使用上有所不同。
解密过程需要使用逆向的轮密钥。
5. 实验结果与分析通过实验，我们得到了AES算法对明文进行加密和解密的结果。
经过比对，我们可以验证加密和解密的正确性。
同时，我们还可以通过实验数据分析AES算法的安全性和效率。
6. 实验结论AES算法是一种安全可靠的对称加密算法，能够有效地保护数据的机密性。
通过本实验，我们深入了解了AES算法的原理和应用，并且掌握了AES算法的加密和解密过程。
7. 实验总结通过本次实验，我们不仅学习了AES算法的基本原理和应用，还通过实际操作加深了对该算法的理解。
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《材料分析与表征》俄歇电子能谱(AES)实验报告学院：材料学院班级：xxx 姓名：xx 学号：xxxxxxxx一．实验目的1. 了解俄歇电子能谱的背景知识和基本原理；2. 了解俄歇电子能谱的基本实验技术及其主要特点；3. 了解俄歇谱仪的基本结构和操作方法；4. 了解俄歇电子能谱在材料表面分析中的应用。
二．实验原理1. AES简介俄歇电子能谱，英文全称为Auger Electron Spectroscopy，简称为AES，是材料表面化学成分分析、表面元素定性和半定量分析、元素深度分布分析及微区分析的一种有效的手段。
俄歇电子能谱仪具有很高表面灵敏度，通过正确测定和解释AES 的特征能量、强度、峰位移、谱线形状和宽度等信息，能直接或间接地获得固体表面的组成、浓度、化学状态等信息。
当原子的内层电子被激发形成空穴后，原子处于较高能量的激发态。
这一状态是不稳定的，它将自发跃迁到能量较低的状态——退激发过程，存在两种退激发过程：一种是以特征X射线形式向外辐射能量——辐射退激发；另一种通过原子内部的转换过程把能量交给较外层的另一电子，使它克服结合能而向外发射——非辐射退激发过程(Auger过程)。
向外辐射的电子称为俄歇电子。
其能量仅由相关能级决定，与原子激发状态的形成原因无关，因而它具有“指纹”特征，可用来鉴定元素种类。
2. 俄歇效应处于基态的原子若用光子或电子冲击激发使内层电子电离后，就在原子的芯能级上产生一个空穴。
这一芯空穴导致外壳层收缩。
这种情形从能量上看是不稳定的，并发生弛豫，K空穴被高能态L1的一个电子填充，剩余的能量(E K-E L1)用于释放一个电子，即俄歇电子。
如图1所示。
图1 固体KLL俄歇作用过程示意图[1]俄歇过程是一三电子过程，终态原子双电离。
俄歇电子用原子中出现空穴的X射线能级符号次序表示，俄歇过程可以用图2表示：图2 俄歇过程图示通常俄歇过程要求电离空穴与填充空穴的电子不在同一个主壳层内，即W≠X。
若W=X≠Y，称为C-K跃迁(Coster-Kronig跃迁)，(p>i)，如L1L2M；若W=X=Y 称为超C-K 跃迁，(p>i q>i)，如N 5N 6N 6。
俄歇过程根据初态空位所在的主壳层能级的不同，可分为不同的系列，如K 系列L 系列，M 系列等。
同一系列中又可按参与过程的电子所在主壳层的不同分为不同的群，如K 系列包含KLL 、KLM 、KMM 等俄歇群。
每一群又有间隔很近的若干条谱线组成，对于KLL 俄歇系列，根据其终态，可以分为：KL 1L 1， KL 1L 2，KL 1L 3，KL 2L 2，KL 2L 3，KL 3L 3六种类型。
因为，根据粒子的全同性，无法分辨KL 3L 1和KL 1L 3，以及KL 2L 3和KL 3L 2等。
这样，在俄歇谱上，表现为六根谱线。
但这并不影响分析。
因为俄歇分析主要利用主要的峰进行。
不需要搞清楚每个小峰。
而且商品仪器的分辨率也不高，但是在理论上有意义。
元素H 和He 是不能发生俄歇跃迁的。
3. 俄歇电子能量用来作表面分析的俄歇电子的能量在0~2000 eV 之间。
俄歇谱仪是根据俄歇电子的能量来识别元素的，也就是说，俄歇电子的能量带有元素本身的信息。
所以，准确知道俄歇电子的能量很重要。
实用上，俄歇电子能量可以准确查到，无需进行计算。
例如：Perkin-Elmer 公司的俄歇手册上，对于每一种元素，有一张俄歇图谱，表标明了主要俄歇峰的能量。
考虑孤立原子，假设原子序数为Z ，跃迁为W i X p Y q 。
有如下公式成立： ()()()WXY W X Y E E Z E Z E Z =--实际上，对于有空位的壳层，能级同充满时有所不同。
()()()()()()()()()()()()''111Y Y Y Y Y Y Y WXY W X Y Y Y E Z E Z E Z E Z E Z E Z E Z E E Z E Z E Z E Z E Z ββ<<+∴=++-⎡⎤⎣⎦∴=---+-⎡⎤⎣⎦其中0<<1β，β为修正系数。
跃迁W i X p Y q 同跃迁为W i Y p X q 是同一种俄歇跃迁，无法分辨。
则：W i X p Y q 跃迁：()()()()()1WXY W X Y Y Y E E Z E Z E Z E Z E Z β=---+-⎡⎤⎣⎦W i Y p X q 跃迁：()()()()()'1WYX W Y X X X E E Z E Z E Z E Z E Z β=---+-⎡⎤⎣⎦因为E WXY (Z)＝E WYX (Z)，作为一种半经验近似，可以取上述两式的平均值作为俄歇电子的能量，并且取β＝β…＝1。
此时有：()()()()()()()111122WXY WYX W X X Y Y E Z E Z E Z E Z E Z E Z E Z ==-++-++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,这种估算结果和实际测量的结果很接近。
对于固体材料，如果不考虑涉及价带的俄歇过程，则俄歇电子还要克服逸出功才能发射出去。
因此，俄歇电子的能量为：()()()()()()()111122WXY WYX W X X Y Y s E Z E Z E Z E Z E Z E Z E Z ϕ==-++-++-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ ϕs 是材料的逸出功,即费米能及至真空能级的能量差。
另外，由于从样品中发射出去的俄歇电子，到达分析仪器后才能分析。
由于两者之间存在着接触电位差，俄歇电子的能量还要损失： ϕa -ϕs,其中ϕa 为分析器材料的逸出功。
所以，最终俄歇电子的能量为：()()()()()()()111122WXY WYX W X X Y Y a E Z E Z E Z E Z E Z E Z E Z ϕ==-++-++-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ 由于设备材料的逸出功已知，所以可以很容易的知道俄歇电子的能量。
如果俄歇过程涉及到价带，由于价带有一定的宽度，则俄歇峰会变宽。
原因是:设价带的宽度是△E v ，当X ，Y 位于价带顶与X ，Y 位于价带底，则峰宽至少为2△E v 。
另外：H 不可能发生俄歇过程，He 一般也不能发生俄歇过程。
Li 的KLL 俄歇过程其实就是KVV 过程(V 代表价带)。
利用俄歇电子的能量可以定性判断元素的种类。
4. 俄歇电流的计算假设一次电子能量为E p ，束流为I p 。
入射方向与固体表面垂直。
假定能量分析器只能接受出射方向与表面法线方向夹角在θ∆±θ范围内的电子。
这样的电子处于立体角Ω内。
特作如下近似：⑴ 只有深度在3λcos θ范围内产生的俄歇电子，才对俄歇电流有贡献。
在此区域内，E p 与I p 保持不变。
n i 表示表面i 元素的单位体积原子数。
⑵ 俄歇电子的发射方向是各项同性的。
能量分析器所接收的占方向总数的Ω/4π，近似等于能量分析器的传输率。
()()cos 0cos 44Z A P W i WXY P W i WXY I I Q n P e dZ I Q n P λθλθππ∞-ΩΩ⎛⎫=⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅ ⎪⎝⎭⎰ Q W 是电离截面。
P WXY 表示产生W i X p Y q 俄歇跃迁的几率。
Z 是到表面的垂直距离。
上式中未考虑背散射电子的贡献，因而是不准确的。
一次电子轰击材料的表面，会遇到弹性和非弹性散射。
其中有的一次电子，经过一次或者多次散射后被散射回来。
这就是背散射电子。
假如背散射电子的能量大于E W ，也能使得W i 能级的电子电离，促使俄歇跃迁发生。
这样，就增强了俄歇电流。
定义B 为“背散射增强因子”。
另外，表面粗糙度对俄歇电流也有影响。
光滑表面比粗糙表面俄歇电流大。
定义R 为“表面粗糙度因子”，R 一般不大于1。
最后有：()sec cos 4A P i WXY W I B R I n P Q αλθπΩ⎛⎫=⋅⋅⋅ ⎪⎝⎭入射角度与表面法线成α角。
5. 俄歇电子能谱仪在实用的俄歇谱仪(图3和图4)中， 一次电子束的能量 E p 通常为3 keV~10 keV 。
用来分析的俄歇电子的能量一般在0~2000 eV 左右。
一般说来，对于原子序数低的原子，用KLL 线；中等时用LMM 线，高序数用MNN 线，更高的用NOO 线。
图3俄歇电子能谱仪原理示意图三．实验仪器及样品的制备仪器名称：AES电子能谱仪仪器型号：美国Physical Electronics, Inc公司生产, PHI-700型(如图4)主要技术指标：1．主真空室：5×10－10 Torr2．SEM 解析度：<6 nm3．分析能量解析度：<0.5%4. 分析深度：<0.5 nm5. 探测极限：1 at.‰俄歇电子能谱仪要在高真空下工作。
俄歇电子能谱仪的分析方法有：化学价态分析，微区分析，界面分析；实验方法：点分析，深度剖析，线分析和面分析。
俄歇电子能谱的应用主要包括以下方面，表面清洁、表面吸附和反应、表面扩散、薄膜厚度、界面扩散和结构、表面偏析，化学态分析、失效分析、材料缺陷、摩擦润滑、催化剂和原位真空断裂。
俄歇电子能谱仪可以分析固体样品和液体样品，但固体样品需要预处理；样品必须保持洁净、防止污染，需要碰样品时必须戴上一次性手套；对于挥发性样品、表面污染样品及带有微弱磁性的样品需要进行预处理；样品的尺寸不需要太大，只要宏观肉眼可见即可[2]。
图4 PHI-700型俄歇电子能谱仪结构示意图四．俄歇电子能谱在材料分析中的应用俄歇电子能谱在材料表面分析中具有重要的应用，具体举例如下：1) 材料失效分析。
通过分析断口的化学成分和元素分布，从而了解断裂的原因。
2) 表面元素定性分析。
俄歇电子的能量仅与原子弹轨道能级有关，而与入射电子能量无关。
AES技术可以对除H、He以外的所有元素进行全分析。
俄歇电子能谱的采样深度很浅，一般金属材料为0.5~2.0 nm，有机物为 1.0~3.0 nm。
3) 表面元素半定量分析。
样品表面出射俄歇电子强度与样品中该原子的浓度有线性关系，利用该关系可以进行元素的半定量分析，但一般不能给出分析元素的绝对含量，仅能提供元素的相对含量。
4) 表面元素价态分析。
虽然俄歇电子的动能主要由元素的种类和跃迁轨道决定，但由于原子外层轨道电子的屏蔽效应，内层能级轨道和次外层轨道上电子结合能，在不同化学环境中不一样，而有一些微小差异。
5) 表面元素分布分析。
通过面分析，可把某个元素在某一区域内的分布以图像方式表示出来。
把表面元素分布分析与俄歇化学效应结合起来，还可以获得化学价态分布图。
参考文献[1] 周玉, 武高辉编著.材料分析测试技术[M]. 哈尔滨工业大学出版社, 1998[2] 张录平, 李晖, 刘亚平. 俄歇电子能谱仪在材料分析中的应用[J]. 分析仪器, 2009, 4.。