Оже-спектроскопия рентгеновский микроанализ РМА

Рис. 10.2-11. АЭМ Схема аналитического электронного микроскопа для получения изображения в режиме просвечивания и отражения, электронной дифракции, рентгеновского микроанализа и спектроскопии энергетических потерь электронов [10-12].

Для изучения поверхности электродов и явлений адсорбции используют оптические методы. Часть этих методов предназначена для исследования поверхностного слоя электродов, погруженных в раствор электролита и включенных в электрохимическую цепь. Таким образом получается информация о состоянии границы раздела фаз при заданном составе раствора и заданном потенциале электрода. К этим методам относятся эллипсометрический метод, а также методы обычного зеркального и неполного внутреннего отражения. Другая часть оптических методов изучения поверхности электродов требует удаления их из раствора, просушки и последующего исследования в глубоком вакууме. К этим методам относятся дифракция медленных электронов, Оже-спектроскопия, фотоэлектронная спектроскопия (рентгеновский микроанализ), сканирующая электронная микроскопия и некоторые другие методы. Эти методы дают информацию о микроструктуре поверхности твердых электродов, о химическом составе поверхностного слоя, изменение которого могло произойти в результате необратимой адсорбции тех или иных компонентов раствора, о составе и структуре возникших на поверхности окисных пленок. Однако для изучения обратимых адсорбционных явлений на электродах эти методы не подходят. [c.80]

Для элементного анализа главным образом используют рентгеновскую спектроскопию. Ее преимуществами являются простая процедура количественной обработки, высокие отношения сигнал/шум (см. также рис. 10.2-10). Недостатки рентгеновского анализа в варианте АЭМ вытекают из чрезвычайно малого объема, в котором происходит взаимодействие. Например, для образца толщиной 10 нм при диаметре пучка 10 нм объем, в котором происходит возбуждение, составляет всего 10 мкм , что соответствует анализируемой массе приблизительно 10" -10 г. Кроме того, эффективность сбора рентгеновских лучей определяется пространственным углом детектора. Вследствие изотропного характера рентгеновского излучения только часть фотонов (10 -10" ) регистрируется детектором. Это ограничивает пределы обнаружения рентгеновского микроанализа до 10 °-10" г, если энергодисперсионные детекторы с большим углом сбора фотонов установлены близко к месту электронного воздействия. Пространственное разрешение (например, при получении профиля концентраций поперек межфазной границы) составляет величину порядка 10-20 нм. [c.338]

Метод рентгеновского микроанализа (фотоэлектронной спектроскопии) основан на том же принципе, что и метод Оже-спектроскопии, только для этого метода выбивание электронов с нижних уровней достигается облучением поверхности не электронами, а жестким рентгеновским излучением. Этот метод обладает большей разрешающей способностью по энергиям вторичных электронов, и благодаря этому при помощи рентгеновского микроанализатора можно установить валентное состояние одного и того же элемента в различных поверхностных соединениях. Однако из-за глубокого проникновения рентгеновских лучей в глубь вещества даже при малых углах облучения анализ захватывает относительно толстый поверхностный слой ( 5 нм). [c.85]

В 1968 г. была опубликована важная работа [105], в которой впервые было описано использование твердотельного детектора рентгеновских лучей в электронно-зондовом микроанализаторе. Хотя эта система едва могла разрешать соседние элементы, она все же продемонстрировала возможность совместного использования двух приборов. В течение нескольких последующих лет разрешение детектора было значительно улучшено — от 500 эВ до менее чем 150 эВ, в результате чего эта методика стала существенно более пригодной к требованиям микроанализа. В настоящее время идея использования твердотельных детекторов в рентгеновской спектроскопии средних энергий (1 —12 кэВ) не является новшеством и их можно найти в боль-шо.м числе растровых и просвечивающих микроскопов, а также в рентгеновских микроанализаторах. [c.210]

Поскольку бомбардировка электронами вызывает распад в-ва, при анализе и изучении хим. связей применяют вторичное излучение, как, напр., в рентгеновском флуоресцентном анализе (см. ниже) и в рентгеноэлектронной спектроскопии. Только в рентгеновском микроанализе (см. Электронно-зондовые методы) используют первичные рентгеновские спектры, т. к. пучок электронов легко фокусируется. [c.239]

Возможности рентгеновского микроанализа в АЭМ ограничены не только малой эффективностью сбора фотонов, но и низким выходом рентгеновской флуоресценции для элементов с низкими атомными номерами. Оба этих недостатка менее ощутимы в спектроскопии характеристических потерь энергии прошедших электронов. Эффективность сбора прошедших электронов очень высока. Поскольку аналитический сигнал определяется числом актов ионизации в аналитическом объеме, легкие элементы можно анализировать с достаточно хорошей чувствительностью. Существенным недостатком спектров характеристических потерь энергии является плохое соотношение сигнал/шум, поскольку прошедшие электроны также теряют энергию при многократном рассеянии, что приводит к появлению непрерывного электронного фона. Отношение сигнал/шум можно улучшить, анализируя очень тонкие (10-20 нм) образцы. Количественный анализ по спектрам характеристических потерь с использованием величин сечений ионизации проводят обычно с правильностью 10-20%. [c.339]

В 20 в. был разработан метод микроанализа орг. соед. (Ф. Прегль), предложены физ.-хим. и физ. методы анализа полярография (см. Вольтамперометрия),. масс-спектрометрия, рентгеновский спектральный анали ) (см. Рентгеновская спектроскопия) и др. Большое значение имело открытие в 1903—Ов хроматографии (М. С. Цвет) н создание ее вариантов, папр. распределительной хроматографии (1941, А. Мартин и Р. Синг). [c.46]

В хим. исследованиях наиб, важны аналит. Э.-з, м., относящиеся ко второй фуппе. Среди них самый распространенный -метод рентгеноспектрального микроанализа, основанный на генерировании в выбранном локальном участке анализи )уемого офазца характеристич. рентгеновского излучения (см. Рентгеновская спектроскопия), по спектру к-рого устанавливают качеств, и количеств, элементный состав выбранного участка. [c.443]

Рентгеноспектральный микроанализ основан на возбуждении электронным зондом характеристич. рентгеновского излучения исследуемого образца (см. Рентгеновская спектроскопия). Рентгеновские микроанализаторы создают на основе просвечивающих и растровых электронных микроскопов. Они состоят из электронной пушки с системой линз для формирования электронного зонда, рентгеновского спектрометра, к-рый разлагает излучение в спектр и преобразует его в электрич. сигналы, и регистрирующей системы. В приборе поддерживается высокий вакуум. По спектру характеристич. рентгеновского излучения определяют атомные номера элементов, а по интенсивности спектральных линий — их концентрации. Метод примен. для качеств. и количеств, определения всех хим. элементов, начиная с В абсолютные и относит, пределы обнаружения соотв. 10" —10 г и 10 —10 %. Относит, стандартное отклонение при количеств, анализе 0,02—0,05. Объем образца, к-рый можно анализировать данным методом, зависит гл. оор. от энергии первичных электронов [1—50 кэВ, или (0,16—8)-10 Дж], плотности образца, степени поглощения излучения и составляет 0,1—10 мкм . Рентгеноспектральный анализ примеп. для определения состава микровключений, распределения элементов в тонких слоях и фазового анализа твердых в-в, [c.701]

Для испытания материалов на локальные виды коррозии существует две основные группы методов исследования - химические и электрохимические. В отдельную подгруппу можно выделить физические методы исследования поверхности металла, применяемые обычно в сочетании с химическими или электрохимическими (оптическая и растровая электронная микроскопия, рентгеноспектральный микроанализ, Оже-электронная и рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и др.). [c.143]

ЭЛЕКТРОННОЗОНДОВЫЕ МЕТОДЫ, физические методы исследования и локального анализа тв. тел с помощью пучка сфокусированных электронов (зонда). После взаимод. электронного зонда с в-вом можно регистрировать 1) электронные сигналы, т. е. электроны, прошедшие через образец (в методах просвечивающей электронной микроскопии, микродифракции электронов, спектроскопии, характеристич. потерь энергий электронов и др.), отраженные электроны (в электронографии на отражение, методе дифракции медленных электронов, зеркальной электронной микроскопии и др.), вторичные электроны, в т. ч. Оже-электроны (в методах электронной Оже-спектроскопии, растровой электронной микроскопии) 2) электрич. сигналы — ток в образце (поглощенные электроны), наведенный ток и наведенную эдс в полупроводниках 3) электромагн. излучение — рентгеновское (в методах рентгеноспектрального микроанализа, спектроскопии пороговых потенциалов), катодолюминесценцпю (в катодолюминесцентном микроанализе). Наиб, распространены рентгеноспектральный [c.700]

В 20 в. был разработав метод микроанализа орг. соед. (Ф. Прегль), подложены физ,-хим. и фиэ. методы анализа полярография (см. Вольтамперометрия), масс-спектрометрия, рентгеновский спектральный анализ (см. Рентгеновская спектроскопия) и др. Большое значение вмело открытие в 1903—06 хроматографии (М. С. Цвет) я создание ее вариантов, напр, распределительной хроматографии (1941, А. Мартин я Р. Синг). [c.46]

Направление научных исследований синтез органических соединений серы, фосфора, фтора, производных ацетилена, разных специальных продуктов, биологически активных веществ, биологически разлагаемых детергентов полимеризация и изучение свойств высокомолекулярных соединений (привитые сополимеры, термостойкие полимеры, ионообменные мембраны, адгезивы) разработка и внедрение новых методов синтеза на пилотных установках, методов анализа в области применения ядохимикатов улучшение техники контроля и техники безопасности исследования в области ферментов и ферментационных процессов изучение микроструктуры соединений с помощью рентгеновских лучей, электронной микроскопии, ядерного магнитного резонанса, УФ-, ИК-спектроскопии и спектров комбинационного рассеяния микроанализ физико-химические исследования полимеров (хроматография, техника адсорбции, кинетика реакций, катализ) изучение свойств твердых тел (например, углей, графитов), аэрозолей очистка воды и воздуха от промышленных загрязнений. [c.341]

Для определения коэф. Д. расчетные данные (концентрац. профили и потоки диффундирующих частиц, сорбицион-но-десорбц. закономерности) сравнивают с экспериментальными. Последние находят с помощью разл. физ.-хим. методов изотопных индикаторов, рентгеновского микроанализа, гравиметрии, масс-спектрометрии, оптических (рефрактометрия, ИК спектроскопия) и др. [c.104]

Л. а. субмикронных и поверхностных слоев проводят методами рентгеноспектрального анализа (см. Электронно-зондовые методы), катодолюминесцентного микроанализа, спектроскопии рассеяния быстрых ионов (резерфордовского рассеяния), масс-спектрометрии вторичных ионов в динамич. режиме, оже-спектроскопии и др. При послойном анализе субмикронных слоев без разрушения образец бомбардируют заряженными частицами (электронами, ионами). В зависимости от их энергии меняется глубина, на к-рой происходят процессы, приводящие к появлению аналит. сигнала - рентгеновского излучения, резонансных ядериых р-ций, резерфордовского рассеяния и др. Послойный анализ можно также проводить, варьируя угол отбора, т.е. угол, под к-рым к исследуемой пов-сти располагается приемник аналит. сигнала. [c.610]

Сочетание сигналов вторичных электронов, дающих изображение топограг фии поверхности, и сигналов отраженных электронов, дающих картину распределения среднего атомного номера, с качественным и количественным рентгеновским анализом делают ЭЗМА важнейшим методом анализа твердых тел. Он стал рутинным для решения любых типов задач и анализа любых типов материалов (идентификация частиц в металлах, фаз в геологических объектах, пылевых токсичных частиц, асбестовых волокон). Главным ограничением метода является размер аналитического объема—обычно 1-3 мкм диметром и глубиной, что мешает проводить количественный рентгеновский анализ нанофаз, хотя их можно увидеть, используя сигналы вторичных или отраженных электронов. Можно детектировать поверхностные слои толщиной не менее нескольких нанометров, но провести селективный анализ в этом случае не представляется возможным, и очевидно, что необходимо использовать другие методы — аналитическую электронную микроскопию и электронную оже-спектроскопию для микроанализа с высоким разрешением по глубине (единицы нанометров). [c.335]

Анализ проводится с помощью методов оже-элсктронной спектроскопии, фотоэлектронной рентгеновской и ультрафиолетовой спектроскопии, растровой электронной микроскопии, рентгеновского микроанализа, спектроскопии характеристических потерь энергии, масс-спсктрометрии вторичных ионов, рамановского микроанализа, оптической микроскопии, профилометрии. [c.187]

Рентгеновская эмиссионная спектроскопия [108] является методом анализа, позволяющим количественно определять и идентифицировать некоторые элементы, присутствующие в биологическом материале в большом количестве, причем исследуемый материал при этом не разрушается. Рентгеновский микроанализ с применением электронно-лучевого зонда используют для определения количества и местоположения некоторых элементов in situ. Разрешение анализа позволяет применять его по отношению к отдельным бактериальным клеткам и спорам [112]. Этот метод также требует сложного оборудования и специальной подготовки персонала, поэтому он доступен обычно лишь научно-исследовательским лабораториям. [c.368]

В настоящее время разрабатывается еще одна методика-спектроскопия потери энергии электронов. При этом анализируют потери энергии электронами, когда электронный пучок проходит через исследуемую область (гранулу) тонкого среза неосмированного, неокра-щенного, покрытого углеродом образца. Эта методика в принципе позволяет определить наличие легких элементов, таких как кислород, а также более тяжелых, которые можно выявить обычным рентгеновским микроанализом. Это позволяет определить отнощение железо/кислород в грануле и получить некоторые данные об окисленном состоянии железа. Однако, поскольку в ткани имеются и другие элементы, например фосфор и кальций, а также белок, которые тоже связывают кислород, точное определение этого отнощения затруднительно. [c.253]

Для определения соотношения испаряемых составляющих существует ряд мегодов. Прямым методом является масс-спектрометрический анализ паров [196]. Чаще для конденсации отдельных фракций с последующим их анализом используется метод заслонок. Для разделения осажденнЕГх фракций во времени используют конденсацию на движущейся ленте из майлара [197]. Состав пленки можно определять с помощью рентгеновской флюоресценции [197] или химического микроанализа [198] с использованием техники эмиссионной спектроскопии [199] или колориметрии [200]. На основе данных, приведенных в предыдущем разделе, можно заранее предвидеть изменение состава при непосредственном испарении сплавов. В табл. II приведены такие данные для пермаллоя. [c.108]

В таблицу не включены также такие основные методы, как электроосаждение, кулонометрия, ионоселективные электроды, хронопотенциометрия, амперо-метрия, турбидиметрия и нефелометрия, атомно-флуоресцентная спектроскопия, микроскопия с электронным зондом, термогравиметрический анализ, дифференциальный термический анализ, термический анализ, термометрическое титрование, электронная микроскопия, рентгеновская кристаллография, поляриметрия оптическая вращательная дисперсия, рефрактометрия, магнитная восприимчивость, спектроскопия электронного спинового резонанса, спектроскопия ядерного магнитного резонанса, масс-спектрометрия (включая искровую и МС с изотопным разбавлением), органический микроанализ, тонкослойная хроматография хроматография с кольцевым термостатом, активационный анализ, анализ с помощью радиоизотопного разбавления, масс-спектрометрия с вакуум-плавлением мессбауэровская спектроскопия и фотоэлектронная спектроскопия. Описание этих методов можно легко найти в литературе [10—12], а некоторые из них Описаны ниже. В шапке табл. ХХ-2 использованы следующие заголовки [c.584]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология