XPS(X射線光電子能譜)的原理是用X射線去輻射樣品,使原子或分子的內層電子或價電子受激發射出來。被光子激發出來的電子稱為光電子??梢詼y量光電子的能量,以光電子的動能為橫坐標,相對強度(脈沖/s)為縱坐標可做出光電子能譜圖。從而獲得試樣有關信息。X射線光電子能譜因對化學分析最有用,因此被稱為化學分析用電子能譜(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)。
其主要應用:
1.元素的定性分析??梢愿鶕茏V圖中出現的特征譜線的位置鑒定除H、He以外的所有元素。
2.元素的定量分析。根據能譜圖中光電子譜線強度(光電子峰的面積)反應原子的含量或相對濃度。
3.固體表面分析。包括表面的化學組成或元素組成,原子價態,表面能態分布,測定表面電子的電子云分布和能級結構等。
4.化合物的結構。可以對內層電子結合能的化學位移精確測量,提供化學鍵和電荷分布方面的信息。
5.分子生物學中的應用。Ex:利用XPS鑒定維生素B12中的少量的Co。 XPS采用能量為 的射線源,能激發內層 電子。各種元素內層電子的結合能是有特征性的,因 此可以用來鑒別化學元素。 eV1500~1000
XRD以X射線的相關散射為基礎,以布拉格公式2d sinθ=nλ、晶體理論、倒易點陣厄瓦爾德圖解為主要原理的。 衍射基本條件是:1、層面間距與輻射波長的整數倍;2、散射中心空間分布規則
主要測定:晶體的結構信息。其主要方法包括X射線多晶粉末衍射法和單晶衍射法兩種。
其主要應用:
1.晶體的結構分析。由布拉格公式,已知波長λ,測出θ角,可以計算晶面間距d。
2.已知d值,測出θ角計算出特征輻射波長,確定樣品中所含的元素。
3.可以測定粒子大小。根據譜線寬度,結合計算公式,求出平均晶粒的大小。
4.還可以研究化學鍵和結構與性能關系等性質。
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