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(简答题)

能谱仪和波谱仪都能做微区成分分析,试分析两种仪器在工作原理上的区别和各自适用范围。

正确答案

能谱仪和波谱仪相比较具有以下特点:
优点:
1)探测效率高。Si(Li)探头可靠近样品,特征X射线直接被收集,不必通过分光晶体的衍射,故探测效率高,甚至可达100%,而波谱仪仅有30%左右。为此,能谱仪可采用小束电流,空间分辨率高达纳米级,而波谱仪需采用大束流,空间分辨率仅为微米级,此外大束流还会样品和镜筒的污染。
2)灵敏度高。Si(Li)探头对X射线的探测效率高,使能谱仪的灵敏度高于波谱仪的一个量级。
3)分析效率高。能谱仪可同时检测分析点内的所有能测元素所产生的特征X射线的特征能量,所需时间仅为几分钟;而波谱仪则需逐个测量每种元素的特征波长,甚至还要更换分光晶体,需要耗时数十分钟。
4)能谱仪的结构简单,使用方便,稳定性好。能谱仪没有聚焦圆,没有机械传动部分,对样品表面也没有特殊要求,而波谱仪则需样品表面为抛光状态,便于聚焦。
缺点:
1)能谱仪的谱线峰宽,易于重叠,失真大,能量分辨率一般为145~150eV,而波谱仪的能量分辨率可达5~10eV,谱峰失真很小。
2)能谱仪的Si(Li)窗口影响对超轻元素的检测。一般钹窗时,检测范围为11Na~92U;仅在超薄窗时,检测范围为4Be~92U。
3)维护成本高。Si(Li)半导体工作时必须保持低温,需设专门的液氮冷却系统。

答案解析

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