使用WDS谱分辨率的优点来确认元素组成

光谱师的关键任务正在发现并识别所获得的光谱中的元素峰。可以容易地定位和识别隔离的峰,但是,可以不容易地发现重叠的峰值和低幅度峰值。

EDS探测器具有指定分辨率,该分辨率被定义为Mn-Ka X射线能量处的光谱峰值的FWHM,具有典型值为130EV,用于SEM微分析系统。

然而,能量分辨率在完全光谱能量范围内并不恒定,但随着C-K至160EV的大约50EV的能量的平方根,对于Cu-Ka,变化。

另一个挑战是,分辨率仅对检测系统的最慢的电子设备处理设置有效。当用于更高的数据收集速率时,该分辨率较快的电子处理设置时,该分辨率必须降低。

在每个X射线能量下,WDS都具有卓越的光谱分辨率。这提供了易于解决彼此紧密间隔的元素X射线的益处。由于系统的电子设置没有变化,因此频谱分辨率不会随收集条件而改变。

此外,内在光谱背景不受Bremsstrahlung强度的影响,并且具有比EDS低得多,这有助于发现非常小的幅度峰值。

电子微基分析的空间分辨率主要基于进入的电子束能量和样品密度,以及对元素X射线能量的较小程度。

结果

以下实施例比较WDS和EDS的结果,以说明WDS在一系列材料中的元素峰的发现和识别中的优点。亚博网站下载

钛酸钡

即使在高光束能量,也无法避免发现元素的某些元素峰值重叠。这个钡钛酸钡的例子(Batio3.)是一个完美的例子。除了4.4kev的L线外,BA没有其他X射线线,可以很容易地用于发现。

这些线具有与Ti-K线非常相似的能量,并且在EDS光谱中呈现重叠。WDS有足够的光谱分辨率来分离线路并确认样本中的两个元素的存在。

钢合金具有广泛的过渡金属添加,以根据需要优化性能。此外,不同合金元素的组成水平可以从主要(> 10%)到次要(> 1%),甚至痕量(<1%)。为了识别样本,所有元素的正确发现和识别都是至关重要的。

预期,使用高光束能量,为所有元件产生高能X射线,使得它们将在EDS光谱中分离。锰是一个主要的未成年人或痕迹合金添加,其Ka X射线与CR-KB重叠重叠,并且其KB与Fe-Ka X射线重叠。通过单独使用WD,分析师可以高度信心地确定MN贡献。

硫化物化合物

Cinnabar(HGS)和Galena(PBS)是硫化物化合物,其具有与S-K X射线峰直接重叠的元素峰。EDS仅看到从对称的可能失真的宽峰值,但WDS谱明显将每个元素的X射线的各个贡献分离到分析。

铟 - 碲化酶

正在研究复杂的半导体化合物以进行独特的电气性质。它们通常具有薄层和固体溶液混合物的元素,其具有相似的原子序数以获得最佳性能。

生产者需要识别,发现和量化,以与优化其应用的性质相关联。由于中间到低光束能量用于空间分辨率分析,大多数元素X射线峰值在EDS光谱中重叠,特别是对于具有许多不同能量的X射线系列。只有WDS的使用可以确定样本中所有元素的唯一贡献。

玻璃添加剂

普通玻璃基础是氧化铝 - 氧化铝,但是为了微调最终性质,其他添加非常重要。即使在隔离时,组合物水平是痕量或痕量的X射线峰可能难以在相对高的背景强度上发现相对高的背景强度。

当两个小振幅峰值重叠时,存在极端挑战,如在Zn-L和Na-K的情况下。EDS光谱仅显示背景上的单个低幅度峰值(P / B〜5),但WDS显示出低背景上的微量元素的2个透明峰(P / B〜10)。

硅在半导体样品中重叠

耐火材料存在于半导体中亚博网站下载的许多缺陷和结构中。如果在高光束能量下进行分析,则识别将简单,但空间分辨率偏好限制分析到低光束能量。

在这些能量下仅产生M线X射线,并且这些与基板Si-k X射线相似的许多重叠,如TA-M和W-M。EDS光谱峰略宽并掩盖杂质的存在。通过单独使用WD,可以唯一地发现和识别元件。

锆 - 铌

高温合金具有多种耐火元件,用于增强性能。许多这些元素将处于低浓度,因此X射线峰值贡献可能非常小。低光束能量分析通过要求使用包含许多峰的高阶X射线线来造成额外的困难,所有这些都可以与其他元素峰重叠。

Zr合金的EDS光谱仅显示初级ZR-LA峰的预期不对称性,但对于其他元素X射线没有明显的贡献。相反,WDS谱表示在主Zr-L X射线的尾部掩蔽的痕量Nb的不同贡献。

结论

WDS.与EDS技术互补,并提供所需的信心,在发现和正确地识别光谱中的所有元素X射线峰值以进行进一步处理。

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    edax。2020。使用WDS谱分辨率的优点来确认元素组成。Azom,于2021年7月4日04,//www.washintong.com/artice.aspx?articled=11646。

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