能谱原理

http://www.physics.fudan.edu.cn/equipment/YuanLi_guangdianPu.htm1. 引言光电子能谱同其他各种表面分析手段一样，首先经物理学家之手开创，并随着它不断完善，在化学、金属学及表面科学领域内得到了广泛的应用[1]。历史上，光电子能谱最初是由瑞典Uppsala大学的K.Siegbahn及其合作者经过约20年的努力而建立起来的。由于它在化学领域的广泛应用，常被称为化学分析用电子能谱（ESCA），但是，因为最初的光源采用了铝、镁等的特性软X射线，此方法逐渐被普遍称为X射线光电子能谱（XPS）。另外，伦敦帝国学院的D.W.Turner等人在1962年创制了使用He I共振线作为真空紫外光源的光电子能谱仪，在分析分子内价电子的状态方面获得了巨大成功，在固体价带的研究中，此方的应用领域正逐步扩大。与X射线光电子能谱相对照，此方法称为紫外光电子能谱（UPS），以示区别。2. 基本原理光电子能谱所用到的基本原理是爱因斯坦的光电效应定律。材料暴露在波长足够短（高光子能量）的电磁波下，可以观察到电子的发射。这是由于材料内电子是被束缚在不同的量子化了的能级上，当用一定波长的光量子照射样品时，原子中的价电子或芯电子吸收一个光子后，从初态作偶极跃迁到高激发态而离开原子[2]。最初，这个现象因为存在可观测得光电流而称为光电效应；现在，比较常用的术语是光电离作用或者光致发射。若样品用单色的、即固定频率的光子照射，这个过程的能量可用Einstein关系式[3]来规定：式中hν为入射光子能量，Ek是被入射光子所击出的电子能量，Eb为该电子的电离能，或称为结合能。光电离作用要求一个确定的最小光子能量，称为临阈光子能量hν0。对固体样品，又常用功函数这个术语，记做φ。对能量hν显著超过临阈光子能量hν0的光子，它具有电离不同电离能（只要Eb＜hν）的各种电子的能力。一个光子对一个电子的电离活动是分别进行的。一个光子，也许击出一个束缚很松的电子并将高动能传递给它；而另一个同样能量的光子，也许电离一个束缚的较紧密的电子并产生一个动能较低的光电子。因 图见网页。图1 用Mg KαX射线激发的氖PE谱 此，光电离作用，即使使用固定频率的激发源，也会产生多色的，即多能量的光致发射。因为被电子占有的能级是量子化的，所以光电子有一个动能分布n（E），由一系列分离的能带组成。这个事实，实质上反映了样品的电子结构是“壳层”式的结构。用分析光电子动能的方法，从实验上测定n（E）就是光电子能谱（PES）。将n（E）对E作图，成为光电子能谱图（如图1）。如上图那样简单的光电子谱图，对电子结构的轨道模型提供了最直接的，因而也是最令人信服的证据。严格的讲，光电子能谱应该用电离体系M+的多电子态方法来解释，比用中性体系M的已占单电子态（轨道）为好。3. 系内仪器资源我们系现有英国VG公司ADES 400角分辨电子能谱仪，它是一台大型超真空多功能表面分析设备。多年来，经过侯晓远教授实验室的多次改进，增加了快速进样装置和一台国产小型分子束外延装置[4]，使实验者可以在不暴露大气的情况下，对自行生长样品的表面与界面进行分析测试；同时通过改进控制单元与计算机的接口，由原来的手动调节、机械录谱变为由计算机控制扫谱参数并记录扫描结果。图见网页。图2 多功能电子能谱仪与分子束外延装置的联机系统 ADES 400角分辨电子能谱仪系统如图（2）所示。整个系统由分析室（主室）、预处理室（预室）、快速进样室及小型MBE生长束源炉室四部分组成。电子能谱仪的本底真空度优于5×10-8Pa，配备有Ar离子枪可以处理样品，俄歇电子能谱（AES）测量样品表面化学状态，低能电子衍射（LEED）测量样品表面结构，另外该装置还有配备了双阳极X光枪（Al和Mg靶），可以做紫外光电子能谱（UPS）。生长室本底真空度优于3×10-8Pa，生长过程真空度优于3×10-7Pa。生长室中可以同时装5个由循环水冷却的蒸发源，同时还配备了一个可以对样品的表面晶体结构进行原位实时测量的反射式高能电子衍射（RHEED）装置，样品的生长速率可以由晶体振荡器来测量，而且样品架有加热装置，可以用来处理样品或对样品在生长时加温，此外，生长室还安装了可以自动控制的劈形样品生长装置。有关这套劈形样品生长装置的消息介绍可以参考论文[5]。因此这套设备可以用分子束外延的办法生长磁性金属和合金，然后再分析室进行一些表面测量，制备好的样品，用金或银做为保护层覆盖后，再拿出真空室进行结构和磁性测量。 4. 参考文献[1] 染野檀，安盛岩雄，《表面分析》，科学出版社（1983）[2] 王华馥，吴自勤，《固体物理实验方法》，高等教育出版社（1990）[3] A.Einsten, Ann.Phys.,17, 132（1905）[4] 朱国兴，张明，徐敏，《半导体学报》， 14，719（1993）[5] 丁海峰，硕士论文，1998，复旦大学

请问各位高人，波谱仪和能谱仪在原理和研究元素范围上的异同?

X射线光电子能谱（XPS）作为一种非常有效的表面分析技术在材料、化学、化工等诸多领域具有重要应用，但其原理和相关概念相对于许多简单测试技术稍显复杂，很多初步接触者在XPS测试和数据分析中经常出现错误。本课程

请问指纹图谱能简单介绍下原理和方法吗?新人求助

俄歇电子能谱基本原理 　　入射电子束和物质作用，可以激发出原子的内层电子。外层电子向内层跃迁过程中所释放的能量，可能以X光的形式放出，即产生特征X射线，也可能又使核外另一电子激发成为自由电子，这种自由电子就是俄歇电子。对于一个原子来说,激发态原子在释放能量时只能进行一种发射：特征X射线或俄歇电子。原子序数大的元素，特征X射线的发射几率较大，原子序数小的元素，俄歇电子发射几率较大，当原子序数为33时，两种发射几率大致相等。因此，俄歇电子能谱适用于轻元素的分析。 　　如果电子束将某原子K层电子激发为自由电子，L层电子跃迁到K层，释放的能量又将L层的另一个电子激发为俄歇电子，这个俄歇电子就称为KLL俄歇电子。同样，LMM俄歇电子是L层电子被激发，M层电子填充到L层，释放的能量又使另一个M层电子激发所形成的俄歇电子。 　　对于原子序数为Z的原子,俄歇电子的能量可以用下面经验公式计算： EWXY(Z)=EW(Z)-EX(Z)-EY(Z+Δ)-Φ (10.6) 　　式中， EWXY(Z)：原子序数为Z的原子，W空穴被X电子填充得到的俄歇电子Y的能量。 EW(Z)-EX(Z)：X电子填充W空穴时释放的能量。 EY(Z+Δ)：Y电子电离所需的能量。 　　因为Y电子是在已有一个空穴的情况下电离的，因此，该电离能相当于原子序数为Z和Z+1之间的原子的电离能。其中Δ=1/2-1/3。根据式(10.6)和各元素的电子电离能，可以计算出各俄歇电子的能量，制成谱图手册。因此，只要测定出俄歇电子的能量，对照现有的俄歇电子能量图表，即可确定样品表面的成份。 　　由于一次电子束能量远高于原子内层轨道的能量，可以激发出多个内层电子，会产生多种俄歇跃迁，因此,在俄歇电子能谱图上会有多组俄歇峰，虽然使定性分析变得复杂，但依靠多个俄歇峰,会使得定性分析准确度很高，可以进行除氢氦之外的多元素一次定性分析。同时,还可以利用俄歇电子的强度和样品中原子浓度的线性关系,进行元素的半定量分析,俄歇电子能谱法是一种灵敏度很高的表面分析方法。其信息深度为1.0-3.0nm,绝对灵敏可达到10-3单原子层。是一种很有用的分析方法。

X光电子能谱分析的基本原理 　　一定能量的X光照射到样品表面，和待测物质发生作用，可以使待测物质原子中的电子脱离原子成为自由电子。该过程可用下式表示: 　hn=Ek+Eb+Er （10.3） 　　式中: hn：X光子的能量； Ek：光电子的能量； Eb：电子的结合能； Er：原子的反冲能量。 　　其中Er很小，可以忽略。对于固体样品，计算结合能的参考点不是选真空中的静止电子，而是选用费米能级，由内层电子跃迁到费米能级消耗的能量为结合能Eb，由费米能级进入真空成为自由电子所需的能量为功函数Φ，剩余的能量成为自由电子的动能Ek，式(103)又可表示为： hn=Ek+Eb+Φ （10.4） Eb= hn- Ek-Φ （10.5） 　　仪器材料的功函数Φ是一个定值，约为4eV，入射X光子能量已知，这样，如果测出电子的动能Ek，便可得到固体样品电子的结合能。各种原子，分子的轨道电子结合能是一定的。因此，通过对样品产生的光子能量的测定，就可以了解样品中元素的组成。元素所处的化学环境不同，其结合能会有微小的差别，这种由化学环境不同引起的结合能的微小差别叫化学位移，由化学位移的大小可以确定元素所处的状态。例如某元素失去电子成为离子后，其结合能会增加，如果得到电子成为负离子，则结合能会降低。因此，利用化学位移值可以分析元素的化合价和存在形式。 　　X光电子能谱法是一种表面分析方法，提供的是样品表面的元素含量与形态，而不是样品整体的成分。其信息深度约为3-5nm。如果利用离子作为剥离手段，利用XPS作为分析方法，则可以实现对样品的深度分析。固体样品中除氢、氦之外的所有元素都可以进行XPS分析。

如题：请问eds能谱分析元素去掉一个元素后重新分配质量百分比原理是什么？谢谢回复

能谱仪的计数器接收到一个X射线光子是不是就代表有一个原子与之对应？定量的原理是什么？？

请问强的声音能吹灭蜡烛吗？如果能，是什么原理？

不同的测厚设备有不同的原理, X荧光测膜厚的原理是什么呢? 能简单说说吗?

微波消解的原理是什么？能改变目标物质的结构吗？本人想用icpms测一种有苯砷酸，用这种物质做了一组标线，发现根本就不在一条线上，反正是很糟糕的那种，标线是1，5，10，20，50，100ppb。 老师说测不了有机的，但是文献上介绍的可以哈。所以，想问一下，微波消解的原理是什么， 目的呢， 能改变物质结构吗，能使苯砷酸中的砷以无机砷的形式释放出来吗？非常感谢有人能解答。

万能试验机是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物，是充分发挥了机电各自特长而构成的大型精密测试仪器，可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲等多项性能试验，且有测量范围宽、精度高、响应快等特点。工作可靠，效率高，可对试验数据进行实时显示记录、打印。　万能试验机是由测量系统、驱动系统、控制系统、及电脑等结构组成。　　1、测量系统：　　①力值测量　　通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量。最常用的测力传感器是应变片式传感器，当外力作用在传感器上时，引起传感器输出电压的变化，而传感器输出的电压通过放大器和数据处理系统。将电信号转化成数值，即所施加力的大小　　②变形的测量　　通过变形测量装置来测量，它是用来测量试样在试验过程中产生的形变。　　该装置上有两个夹头，经过一系列传动机构与装在测量装置顶部的光电编码器连在一起，当两夹头间的距离发生变化时，带动光电编码器的轴旋转，光电编码器就会有脉冲信号输出。再由单片机对此信号进行处理，就可以得出试样的变形量。　　③横粱位移的测量　　其原理同变形测量大致相同，都是通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移量。　　2、驱动系统：　　主要是用于试验机的横梁移动，其工作原理是由伺服系统控制电机，电机经过减速箱等一系列传动机构带动丝杆转动，从而达到控制横梁移动的目的。通过改变电机的转速，可以改变横梁的移动速度。　　3、控制系统：　　控制系统是控制试验机运作的系统，人们通过操作台可以控制试验机的运作，通过显示屏可以获知试验机的状态及各项试验参数，若该机带有电脑的话，也可以由电脑实现各项功能并进行数据处理分析、试验结果打印。试验机同电脑之间的通信一般都是使用RS232串行通信方式，它通过计算机背后的串口（COM号）进行通信，此技术比较成熟、可靠，使用方便。　　4、电脑：　　万能试验机用来采集和分析数据，进入试验界面后，电脑会不断采集各样试验数据，实时画出试验曲线，自动求出各试验参数及输出报表

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麻烦大侠能介绍一下充放电曲线的原理？ 那里能买到电导电极？在离子液体中选什么参比电极好？

请问 哪位大虾能 说下 电镜的种类及原理结构 作用应用范围吗?

我们知道微波有3个特性：[color=#DC143C]反射[/color]，透过，吸收。那金属为什么能反射微波呢？原理是什么？ 为什么金属不能吸收微波的能量？

假若你要应聘光谱分析员，前提是有经验的，主管问你直读光谱的原理是什么，你是不是能脱口而出，大家用简洁的语言说说直读光谱的原理。

大家谁有能斯特方程解释电位滴定仪原理的资料？望老师不吝赐教

液相色谱能检测什么原素？？？是根据什么原理检测的？？？

请教!能帮我讲解FPD检测器测含硫物得原理吗!峰面积和被测物的浓度的平方成正比???[em38]

早在20世纪初，俄国著名植物化学家次维特提出色谱概念以后，直到1975年，美国Dow化学公司的H。Small等人才首先提出了离子交换分离、抑制电导检测分析思维，即提出了离子色谱这一概念。色谱技术经历了半个多世纪的发展，才发展到离子色谱的阶段。这一概念的提出，便立即被商品化、产业化。由Dow公司组建的Dionex公司最早生产离子色谱并申请了专利。我国也从20世纪80年代才开始引进离子色谱仪器。　　离子色谱按照分离原理分类，可以分3种不同类型，分别是离子交换色谱、离子对色谱和离子排斥色谱。。　　其中离子色谱分离，主要是应用离子交换的原理，采用低交换容量的离子交换树脂来分离离子，它在离子色谱中应用最广泛，其主要填料类型为有机离子交换树脂。　　离子对色谱的固定相为疏水型的中性填料，用于种植牙阴离子分离的对离子是烷基胺类，如氢氧化四丁基铵、氢氧化十六烷基三甲烷等。用于阳离子分离的对离子是烷基磺酸类，如己烷磺酸钠、庚烷磺酸钠等。　　离子排斥色谱，主要根据Donnon膜排斥效应：电离组分受排斥不被保存，而弱酸则有一定保存的原理制成。离子排斥色谱主要用于分离有机酸以及无机含氧酸根，如硼酸根、碳酸根和硫酸根、有机酸等。目前，离子色谱的应用有：无机阴离子的检测；无机阳离子的检测和有机阴离子和阳离子分析，主要包括生物胺，有机酸和糖类分析。　　具体在实验中，用户应该结合实际选择合适的分离方式，例如上海牙防所水合能高和疏水性弱的离子，如Cl-或K，最好用HPIC分离。水合能低和疏水性强的离子，如高氯酸(ClO4-)或四丁基铵，最好用亲水性强的离子交换分离柱或MPIC分离。有一定疏水性也有明显水合能的pKa值在1与7之间的离子，如乙酸盐或丙酸盐，最好用HPICE分离。有些离子，既可用阴离子交换分离，也可用阳离子交换分离，如氨基酸，生物碱和过渡金属等。　　随着不断的实验与改进，离子色谱也在不断发展，无论是在检测方法，还是色谱柱方面，相信离子色谱在今后的应用会越来越广泛。

开关电源X射线光电子能谱法（X－ray Photoelectron Spectrom－－－－－XPS）在外表剖析范畴中是一种簇新的方式。尽管用X射线照耀固体资料并测量由此引起的电子动能的散布早在本世纪初就有报道，但事先可到达的分说率还缺乏以观测到光电子能谱上的实践光峰。直到1958年，以Siegbahn为首的一个瑞典钻研小组初次观测到光峰景象，并发明此方式能够用来钻研元素的品种及其化学状况，故而取名“化学剖析光电子能谱（Eletron Spectroscopy for Chemical Analysis－ESCA）。目前XPS和ESCA已公以为是同义词而不再加以差别。XPS的重要特征是它能在不太高的真空度下进行外表剖析钻研，这是其它方式都做不到的。当用电子束激起时，如用AES法，必需运用超高真空，以避免样品上造成碳的沉积物而掩饰被测外表。X射线对比柔和的特征使咱们有能够在中等真空水平下对外表视察若干小时而不会影响测试后果。此外，化学位移效应也是XPS法不同于其它方式的另一特征，即采取直观的化学熟悉即可说明XPS中的化学位移，相比之下，在AES中说明起来就艰难的多。1 基础原理用X射线照耀固体时，因为光电效应，原子的某一能级的电子被击出物体之外，此电子称为光电子。假如X射线光子的能量为hν，电子在该能级上的联合能为Eb，射出固体后的动能为Ec，则它们之间的关系为： hν=Eb＋Ec＋Ws 式中Ws为功函数，它示意固体中的约束电子除战胜各别原子核查它的吸引外，还必需战胜全部晶体对它的吸引能力逸出样品外表，即电子逸出外表所做的功。上式可另示意为： Eb＝hν－Ec－Ws 可见，当入射X射线能量肯定后，若测出功函数和电子的动能，即可求出电子的联合能。因为只要外表处的光电子能力从固体中逸出，因此测得的电子联合能必定反映了外表化学成份的状况。这正是光电子能谱仪的基础测试原理。

本文介绍紫外能谱仪的作用原理及仪器波长值的标定方法，对定值中的误差源进行分析，针对具体仪器推导出不确定度计算公式，通过对公式中各变量的分析，分别计算各变量引起的不确定度，最后给出扩展不确定度及分析结果。

rt用于污水处理的 DO仪 从原理上区别能分成哪几种？

萃取时，加入饱和食盐水也能破乳，原理是什么呢？

对于光学的发展过程，直读光谱仪的发展已经是一种化时代的话题了。对于它的自动化的程度也提高了，同时，它的选择性也是很多的，对于操作简单的和分析速度快的性能，可同时进行多元素定量分析直读光谱分析的基本原理。　　因为直读光谱仪的测定物质的组成，主要是由人类的认识自然开始的，想要改造自然就是必要的学习手段。在研究物质时，主要是通过对分子和原子的组成来实现的。然后，去测试物质的各各组成功能，再通常不同的化学手法分析法，但光谱分析也是广泛采用的方法。其实，我们对于物质都有其属性的了解，每一种物质都有它不贩因素，我们通过它们的不同的属性可以区别不同的物质性质。对于物质的组成也是不同的，如果，在一定条件下物质能发射其特征的光谱。我们就是利用光谱这个属性来测定物质的组成。它们都是利用不同的物质来测定的。但为简单起见，我们就称之为光谱分析。

单位刚刚安排我跟师傅学习试验机检定,就检定测试来说还是可以的.但要涉及到万能试验机,拉力机等的修理就比较伤脑筋了.希望大家提高点关于万能试验机,拉力机等相关机械的机械结构图,工作原理,还有电路图等等.谢谢大家了!!我的邮箱 owne1217@163.com