X射线光电子能谱技术及其应用

X射线光电子能谱法(XPS)是最重要且使用最广泛的表面分析技术。较为全面地介绍了X射线能谱法,内容涵盖原理、分析方法、应用及技术进展。原理介绍基于理工科大学本科层级的知识,阐述了XPS的科学原理以及仪器原理;分析方法部分概述了分析的关键步骤及要点;应用部分以热门研究的材料类型分类(催化剂、生物材料、碳材料、高分子材料等)进行介绍,介绍的同时兼顾介绍了X射线光电子能谱法的一些常用技术以及在各种材料中的应用特点。本文旨在帮助该领域的初学者,包括尚未完全熟悉该技术的研究人员、研究生和X射线光电子能谱从业人员,使他们能够全面了解X射线光电子能谱技术。

X射线荧光光谱分析法在矿石检测中的应用与实践

常规的非铁矿床识别主要通过显微镜下对其物理性质、形貌、共生特征以及它们之间的相关性进行识别,而许多矿床都具有“质同像”的特征。在此基础上,利用X-荧光光谱区对矿石进行现场分析,充分发挥了设备的潜力,提高了设备的利用率;将X射线荧光光谱法用于矿物成分的测定,不仅可以极大提高测定的敏感性,而且能够有效地克服不均匀性,确保测定的准确性。因此,本文以理论实际为依据,通过对X射线荧光光谱法的基本原理及结构构成进行简单介绍,并对其在实际工作中的使用进行了详细的分析,以期对从事矿物检验工作的人员起到借鉴作用。

钨矿检测中应用X射线荧光光谱分析法研究

现阶段的矿产行业发展速度不断加快,很多矿产资源的利用率都在大幅度的提升,目的在于减少传统项目建设的局限性,推动区域经济发展进步。钨矿资源是非常重要的矿产资源,对国内的很多加工产业、制造产业都具有较大的影响,为了在钨矿检测中得到更加准确的结果,应不断创新检测技术。X射线荧光光谱分析法的应用,减少了传统检测的问题和矛盾,不仅可以在长期检测中给出较多的依据,还可以减少常规检测的隐患,整体上的检测工作开展得到了较多的保障,各类问题的处理也取得了非常好的效果。未来,应继续对X射线荧光光谱分析法不断推广,加强技术功能创新,结合钨矿检测的要求,应进一步完善检测方案,对不同区域的钨矿开展针对性的检测,推动矿产企业的发展进步。

竹木质素的红外光谱与X射线光电子能谱分析

应用傅里叶转换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS),研究了3种提纯方法得到的竹木质素及其化学反应产物的化学结构特性.确定竹木质素C1s的电子结合能分别为283.52(C—H或C—C),284.58～285.72(C—OR或C—OH),286.10～286.44(C=O或HO—C—OR),287.65～287.72(O—C=O)eV.O1s的电子结合能分别为530.31(羟基氧原子),531.45～531.72(醛或酮的羰基氧原子),532.73～533.74(酯键或羧酸中的羰基氧原子)eV.竹木质素中的结构单元之间主要是通过醚键和碳碳单键连接,慈竹磨木木质素结构单元中醚键、碳碳单键、酯键、羰基和烯双键的比例为100∶63∶32∶40∶32(49.3∶31.0∶16.0∶19.9∶16.0).

竹重组材的X射线光电子能谱分析

应用X射线光电子能谱分析(XPS)的技术手段,以冷压热固化与热压法两种生产模式的竹重组材为研究对象,分析其竹材表面元素组成及相对含量的变化。试验结果表明,冷、热压法竹重组材表面的C、O及相对含量有明显差异。从C原子结合形式来看,冷压法与热压法相比,冷压法竹重组材CA(-C-C或-C-H)含量增加明显,CB(C-O或C-OH)含量减少明显,CC(C=O)含量减少,CD(O-C=O)变化不大。说明竹材纤维素、半纤维素、木素,以及抽提物含量等化学组分出现不同程度的变化,进而影响二类竹重组材产品的物理力学性能。

β-Ga_2O_3体单晶X射线光电子能谱分析

通过对导模法制备的非故意掺杂、Si掺杂β-Ga_2O_3晶体和Si掺杂后退火处理的β-Ga_2O_3晶体进行了X射线光电子能谱分析(XPS),对比分析不同样品的Ga3d、Ga2p、O1s特征峰位和峰强度变化,并结合文献报道中β-Ga_2O_3薄膜及单晶材料的报道结果,进一步确认β-Ga_2O_3体单晶特征峰峰值。同时,通过对各峰强度的变化进行对比分析,对次峰产生的原因进行推测,获得Si掺杂及退火对晶体表面及晶体内部个特征峰的变化规律。

含氟镁生物陶瓷材料涂层的X射线光电子谱分析

通过溶胶凝胶法合成了厚约2μm的含有(Mg,F)的磷酸钙基生物材料涂层.研究表明,进入涂层的Mg对烧结过程中的羟基磷灰石向磷酸三钙的转变有促进作用,而F的加入却能抑制这种转变的发生。F加入涂层对涂层的元素组成没有显著影响.Mg加入涂层会显著改变涂层的组成,在涂层中形成含有Ca2+,Mg2+,PO43-,PO33-以及CO32-的复杂结构.

X射线光电子能谱法分析爆炸残留物

提出了用X射线光电子能谱法(XPS)对某爆炸案件的爆炸残留物进行定性、定量分析,同时以X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电镜能谱仪(SEM/EDX)为辅助测试手段,判断为氯酸盐类炸药,所用炸药为烟火剂。结果表明:XPS可以无损、快速地检测出无机爆炸残留物的元素成分及含量,并确定主要爆炸成分的化学式,进而确定罪犯所用炸药的种类,为侦破案件提供线索。

泌尿系结石的X射线光电子能谱和X射线衍射联合分析

目的分析近年来泌尿系结石高发区广东省珠江三角洲泌尿系结石的主要化学成份,并探讨其预防方法。方法采用X射线光电子能谱XPS)和X射线衍射法XRD)对随机抽样的20个人体泌尿系统结石标本进行定性和定量分析。结果珠江三角洲泌尿系结石以结晶态物质为主,草酸钙结石占70%,尿酸结石占30%;草酸钙结石中大都含有磷酸盐,但含量通常小于10%。结论草酸钙、尿酸和磷酸盐构成了广东省珠江三角洲泌尿系结石的主要成份。结合XPS和XRD两种方法,可以较为准确地检测泌尿系结石的化学组份和物相。

Cr^4＋：Ca2GeO4激光晶体X射线光电子能谱分析

采用助溶剂法，以CaF2和CaCl2混合物为助熔剂，生长了0．5wt．％Cr^4＋：Ca2GeO4激光晶体，并进行了XRD拉曼光谱、X射线光电子能谱表征。XRD分析结果表明，获得的晶体为Ca2GeO4相，同时计算了晶格参数。拉曼光谱分析，证实了晶体中锗氧四面体的存在。

X射线光电子能谱法测定染料结构的探讨

应用Ｘ射线光电子能谱法测定酸性耐雕棕ＢＮ的结构，探索简化，加快染料结构剖析或分析的新方法。

X射线检测分析技术在文物保护修复中的应用

X射线检测分析技术在陶瓷、纸质、金属、石质等不同材料的文物保护修复领域应用广泛。介绍了X射线荧光分析、X射线衍射分析、X射线光电子能谱分析、X射线检测分析等技术在文物保护修复研究工作中的应用实例。

X射线光电子能谱法和深度剖析法检测CdS薄膜的成分

用X射线光电子能谱法(XPS)对化学水浴沉积法制得的硫化镉薄膜的成分进行表征和深度剖析。用能量为2×103eV的Ar+刻蚀3 800s,90层。对Cd3d、S2p和O1s的90个谱峰的高分辨图谱的分析和对谱峰的曲线拟合,得出以下结论:1除最外层和玻璃基底层以外的其他层中氧元素的质量分数都在6%左右,即CdS占94%左右;2欲获得均匀的CdS薄膜,需一次制备成型;3在形成CdS薄膜的诱发期主要是Cd2+和S2-的结合形成CdS,此时并无CdO和Cd(OH)2的形成;4由于玻璃衬底的亲水性以及氨水的分解产生的OH-形成了生成Cd(OH)2的条件,而CdO的存在主要是因为Cd(OH)2在蒸发时分解产生的;5根据半定量测定,相对于94%的CdS而言,Cd(OH)2的含量为2.7%,CdO的含量为2.2%,吸附氧的含量为1.1%。

X射线荧光光谱分析法同时测定化探样品中多组分的含量

采用粉末压片制样法,利用PANalytical Axios型波长色散X荧光光谱仪同时对化探样品中的Fe2O3、Al2O3、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Pb等36种主、次和痕量组分进行测定。采用基本参数法,结合PH模式的经验系数法校正光谱干扰和集体效应。用国家标准物质做检验,测量结果与标样认定值吻合,用国家一级标准物质GBW 07401做精密度试验,统计结果RSD(n=10)除Br、Ce、Co、Ge、La、Mo、U、Sn、Sc和Nd小于10%,其余均小于5%。

X射线荧光光谱分析中样品制备方法评述

X射线荧光光谱分析具有分析速度快、不破坏样品组成、检测范围广、结果稳定可靠等优点。X射线荧光光谱分析固体样品制备方法主要有粉末压片法和熔融法,本文比较了这两种方法的制样过程、适用范围及其优缺点,分析了样品制备方法对分析结果准确度的影响。

X射线光电子能谱技术及其应用

X射线光电子能谱技术已广泛地用来分析和研究各种电子材料和元器件的质量、表面污染、界面状态及失效物理等。为了让从事电子材料和元件科研及生产的工程技术人员了解这种分析技术,作者结合教学与科研工作的一些体会,对它的工作原理、仪器结构和具体应用等作一些简要介绍。

软门限去噪法在X射线能谱分析中的应用

从函数空间的剖分和理想滤波器组的角度分析了多分辨率信号的分解与重构 ,提出了一种 X射线能谱去噪的方法 ,即应用 Mallat算法对谱信号进行小波分解 ,然后应用一个非线性软门限函数在小波域内将噪声抑制和消除 ,最后重构得到去噪后的能谱。

X射线荧光光谱分析L-T方程中的α系数新求法——基本参数法和经验系数模型相结合

本文研究了Lachance-Traill方程的α系数求法(基本参数法和经验系数模型相结合)。具体做法是:1.用基本参数法方程计算给定组分(二元体系)的X射线理论相对强度Ri。

X射线荧光光谱分析中熔融片制样法的准确性

近年来，我国的新型干法水泥技术发展非常迅速，大的水泥生产线相继投产。为了适应大规模生产线的质量控制与质量检验工作，几乎所有的5000t／d以上的水泥企业都购买了X射线荧光分析仪。X射线荧光分析仪以其分析速度快、测量结果可靠而受到了水泥企业的青睐。但由于各企业对仪器掌握程度的不同，尤其是所选用的制样方法不同，而使得仪器的使用效果受到了很大影响，下面就笔者多年来的使用经验做一总结。