【摘要】 当具有一定能量的一束光照射物质时,入射光子会把能量转移到该物质构成原子中的某一个束缚电子。

当具有一定能量的一束光照射物质时,入射光子会把能量转移到该物质构成原子中的某一个束缚电子。如果此能量足以使该束缚电子克服结合能时,就会逸出原子成为光电子,而剩余的能量则是该电子的动能,这个过程就是光电效应。XPS就是利用光电效应来进行表面分析的.XPS的基本方程是:

EB=hv-Ek-ø                (1)

式中:Eg为固体中电子的结合能,取决于元素的种类、化学结合状态和所在轨道;hv为激发光能量;Ek为光电子能量;ø为逸出功,其值与检测器的工作系数有关。

XPS就是根据式(1)的关系,以一束具有特定能量的X射线照射样品表面,测定从样品表面放出的光电子能量及数量,从而得到近表面的元素种类、数量及元素的化学结合状态的1种表面分析手段。

XPS设备主要由x射线源、样品室、光电子能量分析检测装置和放大系统等几部分构成,分析操作、数据收集与处理均由计算机完成。X射线源一般采用能量小、半幅宽窄的A1、Mg 等轻元素的Kα线,为了进一步提高分辨率,也可使用Al—K单色光。分析检测环境中的气体分子不仅会造成样品的污染,而且会与光电子发生碰撞,导致光电子及其能量的损失,使分辨率和灵敏度大幅度降低,甚至造成分析失败,因此XPS分析一般在 10-8Pa的超高真窄中进行。另外在样品室还附有做深度方向分析时使用的Ar+(或者氩离子)枪、样品的加热/冷却装置等。

 

[1]丛培红,吴行阳,孙畅.X射线光电子能谱(XPS)在摩擦学研究中的应用[J].摩擦学学报,2010,30(1):97-104.

[2]T. Haque,A. Morina,R. Kapadia,et al.Effect of oil additives on the durability of hydrogenated DLC coating under boundary lubrication conditions[J].Wear: an International Journal on the Science & Technology of Friction, Lubrication & Wear,2009,266(1).

 

科学指南针为您提供材料测试,主要业务范围包括XPS,普通XRD,透射电子显微镜TEM,全自动比表面及孔隙度分析BET等测试。

 

免责声明:部分文章整合自网络,因内容庞杂无法联系到全部作者,如有侵权,请联系删除,我们会在第一时间予以答复,万分感谢。