EDS(Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy)分析是一種微區成分分析方法,它基於樣品中元素的特徵X射線來分析。當樣品中的原子內層電子被入射電子激發或電離時,會產生一個空缺,導致原子處於能量較高的激發狀態。此時,外層電子會向內層躍遷以填補空缺,從而釋放出具有一定能量的特徵X射線。這些特徵X射線的波長與原子序數之間滿足莫塞萊定律,不同的波長對應於不同的原子序數,因此可以根據這些特徵能量來確定所分析的區域存在什麼元素及各元素的含量。
EDS分析可以分為以下幾種類型:
點分析:將電子束固定於樣品中某一點上,進行定性或定量的分析。這種方法適用於顯微結構的成分分析,特別適用於定量分析樣品中含量較低的元素。
線掃描分析:電子束沿一條線對樣品進行掃描,可以得到元素含量變化的線分布曲線。結合樣品形貌像對照分析,可以直觀獲得元素在不同區域的分布情況。
面掃描分析:電子束在樣品表面掃描,試樣表面的元素在螢幕上由亮度或彩色表現出來,常用來做定性分析。亮度越高,元素含量越高,結合形貌像常用於成分偏聚、相分布的研究中。
EDS分析數據的處理包括數據校正、數據平滑和峰識別與擬合。數據校正可以消除探測器、電子學系統和環境因素的影響,數據平滑可以減小噪聲和隨機誤差的影響,而峰識別與擬合則用於確定樣品中存在的元素種類和含量。
需要注意的是,EDS分析存在局限性,一些輕元素和低含量的元素可能無法準確檢測,同時,樣品表面的污染和氧化也可能會影響分析結果的準確性。