xps(X射线光电子能谱分析(XPS))详细资料大全

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X射线光电子能谱分析(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)是用X射线去辐射样品，使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出来。被光子激发出来的电子称为光电子，可以测量光电子的能量，以光电子的动能为横坐标，相对强度(脉冲/s)为纵坐标可做出光电子能谱图，从而获得待测物组成。

基本介绍

• 中文名 ：X射线光电子能谱分析
• 外文名 ：X-ray photoelectron spectroscopy
• 制作公司 ：美国惠普公司
• 主要贡献人 ：西格巴恩

历史沿革,物理原理,系统组件,主要用途,套用举例,

历史沿革

1887年，海因里希·鲁道夫·赫兹发现了光电效应，1905年，爱因斯坦解释了该现象（并为此获得了1921年的诺贝尔物理学奖）。两年后的1907年，P.D. Innes用伦琴管、亥姆霍兹线圈、磁场半球（电子能量分析仪）和照相平版做实验来记录宽频发射电子和速度的函式关系，他的实验事实上记录了人类第一条X射线光电子能谱。其他研究者如亨利·莫塞莱、罗林逊和罗宾逊等人则分别独立进行了多项实验，试图研究这些宽频所包含的细节内容。XPS（X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)）的研究由于战争而中止，第二次世界大战后瑞典物理学家凯·西格巴恩和他在乌普萨拉的研究小组在研发XPS设备中获得了多项重大进展，并于1954年获得了氯化钠的首条高能高分辨X射线光电子能谱，显示了XPS技术的强大潜力。1967年之后的几年间，西格巴恩就XPS技术发表了一系列学术成果，使XPS的套用被世人所公认。在与西格巴恩的合作下，美国惠普公司于1969年制造了世界上首台商业单色X射线光电子能谱仪。1981年西格巴恩获得诺贝尔物理学奖，以表彰他将XPS发展为一个重要分析技术所作出的杰出贡献。X射线光电子能谱因对化学分析最有用，因此被称为化学分析用电子能谱（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）。最近英国VG公司制成可成像的X射线光电子谱仪，称为“ESCASCOPE”，除了可以得到ES-CA谱外，还可得到ESCA像，其空间解析度可达到10μm，被认为是表面分析技术的一项重要突破。

物理原理

XPS的原理是用X射线去辐射样品，使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出来。被光子激发出来的电子称为光电子。可以测量光电子的能量，以光电子的动能/束缚能 binding energy,(Eb=hv光能量-Ek动能-W功函式)为横坐标，相对强度（脉冲/s）为纵坐标可做出光电子能谱图。从而获得试样有关信息。

系统组件

一台商业制造的XPS系统的主要组件包括：

• X射线源
• 超高真空不锈钢舱室及超高真空泵
• 电子收集透镜
• 电子能量分析仪
• μ合金磁场禁止
• 电子探测系统
• 适度真空的样品舱室
• 样品支架
• 样品台
• 样品台操控装置

主要用途

XPS被广泛套用于分析无机化合物、合金、半导体、聚合物、元素、催化剂、玻璃、陶瓷、染料、纸、墨水、木材、化妆品、牙齿、骨骼、移植物、生物材料、油脂、胶水等。 XPS可以用来测量： 1，元素的定性分析。可以根据能谱图中出现的特征谱线的位置鉴定除H、He以外的所有元素。 2，元素的定量分析。根据能谱图中光电子谱线强度（光电子峰的面积）反应原子的含量或相对浓度。 3，固体表面分析。包括表面的化学组成或元素组成，原子价态，表面能态分布，测定表面电子的电子云分布和能级结构等。 4，化合物的结构。可以对内层电子结合能的化学位移精确测量，提供化学键和电荷分布方面的信息。 5，分子生物学中的套用。Ex：利用XPS鉴定维生素B12中的少量的Co。

套用举例

1.确定金属氧化物表面膜中金属原子的氧化状态； 2.鉴别表面石墨或碳化物的碳；

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武都县18411334868： 什么是xps - ？
诺帝伊缓： XPS是 XML Paper Specification的简称,是微软公司开发的一种文档保存与查看的规范. 以前的开发代号为 “Metro”,这个规范本身描述了这种格式以及分发、归档、显示以及处理 XPS 文档所遵循的规则.最为显著的特点是,XPS 所用的置标语言是WPF所用的 XAML的一个子集,因此显示 Windows应用程序所用的方法可以用于 XPS 文档. XPS是微软推出的一种文档记录格式工具,可以打开xps文件,和pdf类似,但不能打开PDF文档.

武都县18411334868： XPS是一种什么材料检测方法? - ？
诺帝伊缓： 您好xps是用来检测半导体材料气体的检测仪器型号.检测原理 定电位电解式采集气体方法 泵吸引式

武都县18411334868： XPS是什么意思 - ？
诺帝伊缓： XPS有4种含义:1.一种电子文件格式. 2.挤塑聚苯乙烯泡沫板. 3.X射线光电子能谱分析 .4.发泡聚苯乙烯.具体介绍可详见百度百科

武都县18411334868： X射线荧光光谱仪分析原理??? - ？
诺帝伊缓： X荧光光谱仪(XRF)由激发源(X射线管)和探测系统构成.X射线管产生入射X射线(一次X射线),激发被测样品.受激发的样品中的每一种元素会放产生二次X射线(即X荧光),并且不同的元素所放射出的二次X射线(X荧光)具有特定的能量特性或波长特性.探测系统测量这些放射出来的二次X射线(X荧光)的能量及数量.然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量.测出X荧光射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类,这就是X荧光射线定性分析的基础.此外,X荧光射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析.

武都县18411334868： xps的物理原理 - ？
诺帝伊缓： XPS的原理是用X射线去辐射样品,使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出来.被光子激发出来的电子称为光电子.可以测量光电子的能量,以光电子的动能/束缚能 binding energy,(Eb=hv光能量-Ek动能-W功函数)为横坐标,相对强度(脉冲/s)为纵坐标可做出光电子能谱图.从而获得试样有关信息.

武都县18411334868： 三种光电子能谱的优缺点 - ？
诺帝伊缓： 这三种能谱分析的对象不同,所得的信息不同.很难放在一块儿来比较.X射线光电子能谱法:用来(定性)分析原子在化合物中的价态,和化合形态.仪器简单,光谱解析简单.紫外光电子能谱法:分析价层轨道里的电子的能量和作用.可以获得很多关于分子的稳定性,反应性等信息.但是由于电子的跃迁和振动能级有作用,和分子对称性相关极为紧密.图谱解析复杂.仪器要求较高.Auger电子能谱法:属于二次电子能谱法.多用于对固体,或凝聚态物质进行元素和价态的分析.图谱简单,仪器要求较高.常用来和X射线光电子能谱,荧光光谱,互补联合使用.

武都县18411334868： x射线荧光光谱仪的工作原理 - ？
诺帝伊缓： X射线光电子能谱分析 X射线光电子能谱法(X-ray Photoelectron Spectrom-----XPS)在表面分析领域中是一种崭新的方法.虽然用X射线照射固体材料并测量由此引起的电子动能的分布早在本世纪初就有报道,但当时可达到的分辩率还不足以观...

武都县18411334868： XPS(X射线光电子能谱)中光电子的动能值如何得出?我想知道某次测量中的Si2p的光电子动能值,如何得出呢?手头现有Si2p的XPS谱图,分析该图可以得... - ？
诺帝伊缓：[答案] Si2p光电子的动能值与X射线源有关,Si2p的结合能在99eV(Si)~102eV(SiO2)之间.如果是AlKalph X射线源,动能应该在1384eV~1287eV之间;如果用MgKalph X射线源,动能在1156eV~1159eV之间.

武都县18411334868： 怎样分析XPS能谱 - ？
诺帝伊缓： 您好您可以找一本 X射线光电子潽学 的书来看看,如果您打算了解这门学问的话,但是如果您仅仅是想分析谱图,那么就简单了,首先您做出的谱图如果是含有多种元素的图,那就要先完成分峰这个任务,找一个分峰的软件,我用的是XPS PEAKFIT,然后查到各个峰的位置,也就是找到横坐标:结合能(Binding energy),再和标准的峰位表进行比对,就可以确定这个峰到底是对应什么元素了.大体就是这个思路,因为我做的是稀磁半导体的掺杂,所以我使用XPS来确定我掺杂物的价态,所以我简要说了我的工作所涉及的步骤,XPS还有其他很多用处.