x射线能谱仪EDS原理

 一、概述

EDS是能快速地分析各种试样微区内Be-U的所有元素的一种设备。EDS可以与EPMA，SEM，TEM等组合，其中SEM-EDS，TEM-EDS应用比较广泛。

电子与样品相互作用后，产生多种信号，通过不同的探测器接受信号，便可以得到形貌像，成分像，俄歇电子，CL，EELS，TEM，STEM，EDS等信息。

图1 电子束与样品相互作用后产生的信号

二、EDS原理

当样品原子的内层电子被入射电子激发或电离时，原子就会处于能量较高的激发状态，此时外层电子向内层跃迁，填补内层电子空缺，从而使具有特征能量的X射线释放出来，不同元素的特征X射线不同，通过探测特征X射线，可进行成分分析。特征X射线一般在试样的500nm-5um范围内发出。[1]

图2 电子束的滴状作用示意图[1]

三、应用

（一）元素定性分析

试样微区内Be-U的所有元素

（二）元素定量分析

如果试样导电良好、均匀、稳定、平坦，选择的测量条件合理:

1. 有标样定量分析：在相同条件下，同时测量标样和试样中的各元素的X射线强度，通过强度比，再经过修正后可求出各元素的百分含量。大多数元素有标样定量分析的相对误差为+/-2%或更小。

2.无标样定量分析：标样X射线强度是通过理论计算或者数据库进行定量计算。大多数元素定量分析的相对误差为+/-5%。

注意：EDS定量分析的相对误差与元素含量有关：

元素含量>20wt%，相对误差<5%

3wt%<元素含量<20wt%，相对误差<10%

1wt%<元素含量<3wt%，相对误差<30%

0.5wt%<元素含量<1wt%，相对误差<50%。[2]

图3 有无标样定量结果展示[3]

四、EDS特点

1.能量分辨率130eV

2.检测限一般为0.1%-0.5%

3.能快速同时对各试样的微区内Be-U的所有元素进行定性，定量分析。

http://www.migelab.com/Article/articleDetails/aid/16563.html