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X射線(xiàn)光電子能譜儀的工作原理是什么
1、X射線(xiàn)是X射線(xiàn)光電子能譜的激發(fā)源,X射線(xiàn)照射到固體樣品表面,宏觀上可能看不到樣品變化,但微觀上已經(jīng)發(fā)生改變。光電效應(yīng)就是微觀變化的其中之一。光電子的由來(lái)需要從材料的基本組成單元——原子進(jìn)行談起。
2、原子由原子核與核外電子組成,原子核占據(jù)了原子中99.96%以上的質(zhì)量,電子在核外以電子云的形狀存在。電子排布遵從量子力學(xué),每個(gè)電子都有自己特定的運(yùn)行軌道。從內(nèi)殼層向外依次有1s、2s、2p、3s…等電子層,外部還會(huì)有費(fèi)米能級(jí)與真空能級(jí)。
3、光具有波粒二象性,每個(gè)X光子都有特定的能量,比如Al kα X光子能量為1486.6 eV。X光子穿過(guò)樣品表面,會(huì)與核外電子發(fā)生碰撞,將核外電子激發(fā)出來(lái)。
4、不同化學(xué)態(tài)或者說(shuō)不同價(jià)態(tài)下,元素核外電荷會(huì)進(jìn)行重新排布。正價(jià)態(tài)下原子核外會(huì)失去電子,軌道上電子的結(jié)合能會(huì)增加,表現(xiàn)在XPS譜峰上,就是圖譜會(huì)向高結(jié)合能端偏移(如圖6所示)。負(fù)價(jià)態(tài)下原子核外會(huì)得到電子,軌道電子的結(jié)合能會(huì)降低,表現(xiàn)在XPS譜峰上