简答题

和波谱仪相比,能谱仪在分析微区化学成分时有哪些优缺点?

正确答案

能谱仪全称为能量分散谱仪(EDS),波谱仪全称为波长分散谱仪(WDS)。
Si(Li)能谱仪的优点:
(1)分析速度快
能谱仪可以同时接受和检测所有不同能量的X射线光子信号,故可在几分钟内分析和确定样品中含有的所有元素。
(2)灵敏度高
X射线收集立体角大,由于能谱仪中Si(Li)探头可以放在离发射源很近的地方(10㎝左右),无需经过晶体衍射,信号强度几乎没有损失,所以灵敏度高。此外,能谱仪可在低入射电子束流条件下工作,这有利于提高分析的空间分辨率。
(3)谱线重复性好
由于能谱仪结构比波谱仪简单,没有机械传动部分,因此稳定性和重复性好。
(4)对样品表面没有特殊要求
能谱仪不必聚焦,因此对样品表面没有特殊要求,适合于粗糙表面的分析工作。能谱仪的缺点:
(1)能量分辨率低
峰背比低。由于能谱仪的探头直接对着样品,所以由背散射电子或X射线所激发产生的荧光X射线信号也被同时检测到,从而使得Si(Li)检测器检测到的特征谱线在强度提高的同时,背底也相应提高,谱线的重叠现象严重。故仪器分辨不同能量特征X射线的能力变差。能谱仪的能量分辨率(160eV)比波谱仪的能量分辨率(5eV)低。
(2)分析元素范围限制
带铍窗口的探测器可探测的元素范围为11Na~92U,而波谱仪可测定原子序数从4-92之间的所有元素。
(3)工作条件要求严格
Si(Li)探头必须始终保持在液氦冷却的低温状态,即使是在不工作时也不能中断,否则晶体内Li的浓度分布状态就会因扩散而变化,导致探头功能下降甚至完全被破坏。

答案解析

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