波谱仪是利用波谱法对物质的成分和结构进行分析的仪器,包括X射线波谱仪,核磁共振波谱仪等。

 

波谱仪的优点是波长分辨率高,但由于结构特点,波谱仪想要有足够的色散率,其聚焦圆的半径就要足够大,而这会导致X射线光量子的收集率降低。

 

波谱仪和能谱仪各有什么特点

(图片来源于互联网)

 

波谱仪的工作原理:

 

若在样品上方水平放置一块具有适当晶面间距d的晶体(分光晶体),入射×射线的波长、入射角和晶面间距三者符合布拉格方程2dsin口=口时,这个特征波长的x射线就会发生强烈衍射,见图13-2。不同波长的x射线以不同的入射方向入射时会产生各自的衍射束,若面向衍射束安置一个接收器,便可记录下不同波长的x射线,从而使样品作用体积内不同波长的X射线分散并展示出来。

 

波谱仪和能谱仪的工作原理

(图片来源于互联网)

 

能谱仪是用来对材料微区成分元素种类与含量分析,配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。当X射线光子进入检测器后,在Si(Li)晶体内激发出一定数目的电子空穴对。产生一个空穴对的最低平均能量ε是一定的(在低温下平均为3.8ev),而由一个X射线光子造成的空穴对的数目为N=△E/ε,因此,入射X射线光子的能量越高,N就越大。利用加在晶体两端的偏压收集电子空穴对,经过前置放大器转换成电流脉冲,电流脉冲的高度取决于N的大小。电流脉冲经过主放大器转换成电压脉冲进入多道脉冲高度分析器,脉冲高度分析器按高度把脉冲分类进行计数,这样就可以描出一张X射线按能量大小分布的图谱。

 

能谱仪具有分析速度快,灵敏度高,谱线重复性好,也具有能量分辨率低、峰背比低,要求严格的缺点。

 

波谱仪和能谱仪各有什么特点

(图片来源于互联网)

 

能谱仪的工作原理:

 

当X射线光子进入检测器后,在Si(Li)晶体内激发出一定数目的电子空穴对。产生一个空穴对的最低平均能量ε是一定的(在低温下平均为3.8ev),而由一个X射线光子造成的空穴对的数目为N=△E/ε,因此,入射X射线光子的能量越高,N就越大。利用加在晶体两端的偏压收集电子空穴对,经过前置放大器转换成电流脉冲,电流脉冲的高度取决于N的大小。电流脉冲经过主放大器转换成电压脉冲进入多道脉冲高度分析器,脉冲高度分析器按高度把脉冲分类进行计数,这样就可以描出一张X射线按能量大小分布的图谱。

 

波谱仪和能谱仪的工作原理

(图片来源于互联网)