选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
矿石及金属材料的金属元素含量分析。
极高的谱线分辨能力,200nm处分辨率优于使用薄层双列阵背投式CCD,灵敏度高,稳定性好。
室内材料分析
地面1 白桦木地板 材质 桦木 规格: 910×127×15mm 地面1 化纤地毯 材质 化纤 (尼龙) 尺寸 133CM×190CM 地面2 樱桃木地板 材质 樱桃木 规格:910×127×15mm 墙面1 壁纸 织物壁纸 规格:0.5*10米/卷, 室内装修材料配置表 序号 空间 类型 居住 空间 1 实景图片 地面 材料名称空间界面 区域 材料描述 窗1 窗帘 材质:绒科材料 尺寸 :花边每米 定宽1.4 M*1M 墙面2 淡粉色乳胶漆 合成树脂乳液为基料,填料 经过研磨分散后加入各种助 剂精制而成的涂料。 电视背景 墙 文化石背景墙 材质:文化石 尺寸 : 30 ×30 窗2 窗帘 材质:薄纱 尺寸 :6m×2.8m 顶棚1 吊顶 竹片纤维墙纸 顶棚2 吊顶 材质:石膏板 地面1 地面1 大理石 松香玉和豹纹花打大理石相 结合的纹样 规格:800*800 居住 空间 1 顶
金属/材料元素分析仪 Metal/materialElementalanalysis
创析材料研究院材料分析仪器总结之 探测深度的对比
从事科学研究或是产品研发的你,在材料测试中有没有过这样的困惑:材料元素组分测试结果究竟是表面氧化层的成分还是材料本体的成分?光谱分析的结果是否包含了表面污染物的信息?送去测试的样品要多厚,几十微米,几毫米还是几厘米?
各种材料测试方法原理千差万别,现在,创析材料研究院来带你了解各种测试方法的探测深度。
XPS
X射线光电子能谱(XPS, X-ray Photoelectron Spectroscopy),早期也被称为ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis),是一种使用电子谱仪测量X射线辐照样品表面所发射出的光电子和俄歇电子能量分布的方法。
XPS可用于定性分析以及半定量分析, 一般从XPS图谱的峰位和峰形获得样品表面元素成分、化学态和分子结构等信息,从峰强可获得样品表面元素含量或浓度。
XPS是一种典型的表面分析手段,尽管X射线可穿透样品很深,但只有样品近表面一薄层(大约几nm)发射出的光电子可逃逸出来。
样品的探测深度(d)由电子的逃逸深度(λ, 受X射线波长和样品状态等因素影响)决定,通常,取样深度d = 3λ。对于金属而言λ为0.5-3 nm;无机非金属材料为2-4 nm;有机物和高分子为4-10 nm。
因此,在实际材料分析中,表面氧化膜对XPS结果的影响非常大,目前,主流的XPS设备均配有刻蚀枪,在测试前会对样品表面刻蚀,清除掉杂质及污染物,下图为创析材料研究院配备有氩离子刻蚀枪的XPS设备。
正是由于XPS测试材料深度很浅,还可以配合溅射离子枪,对样品进行逐层剥离,从而获取样品在深度方向的成分和化学态信息。这可以判断元素在纵深方向上分布是否均匀,以及浓度梯度是否符合预期。
除此之外,元素的深度分布曲线还可展示各个膜层的厚度,以不同厚度的膜层中元素的相对含量;以及界面处元素分布的分布情况,判断界面处有无交互扩散、元素迁移,杂质污染等现象,这是利用XPS在探测深度上的其他应用。
XRF
X射线荧光光谱(XRF, X Ray Fluorescence)是通常把X射线照射在物质上而产生的次级X射线叫X射线荧光(X-Ray Fluorescence),受激发的样品中的每一种元素会放射出X射线荧光,并且不同的元素所放射出的X射线荧光具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的荧光的能量及数量。然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。利用X射线荧光原理,理论上可以测量元素周期表中铍以后的每一种元素。在实际应用中,有效的元素测量范围为9号元素(F)到92号元素(U)。
X射线物理学中,把X射线能够穿透的最大厚度称为临界厚度,即样品所产生的荧光强度的99%到达试样表面的厚度。临界深度d的计算公式如下。
显然,这个深度不仅与入射角度和材料密度有关,还与样品属性相关,在此我们列举出了一些谱线在不同基体中d的数据供参考:
EDS
能谱仪(EDS,Energy Dispersive Spectrometer)是用来对材料微区成分元素种类与含量分析,通常配合扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)的使用。各种元素具有自己的X射线特征波长,特征波长的大小则取决于能级跃迁过程中释放出的特征能量△E,能谱仪就是利用不同元素X射线光子特征能量不同这一特点来进行成分分析的。
EDS利用电子束激发样品的特征X射线来进行元素分析,产生X射线的深度主要与样品的原子序数有关,对于钢铁类金属,深度约为1微米,对于重元素要浅些,对于一些轻元素,深度可达到十几微米。
FTIR-ATR
傅里叶变换衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR, Attenuated Total internal Reflectance Fourier Transform Infrared spectroscopy)作为红外光谱法的重要方法之一,已成为分析物质表面结构的一种有力工具和手段,在多个领域得到了广泛应用。
它是基于光内反射原理而设计,从光源发出的红外光经过折射率大的晶体再投射到折射率小的试样表面上,当入射角大于临界角时,入射光线就会产生全反射。
如果在入射辐射的频率范围内有样品的吸收区,则部分入射辐射被吸收,在反射辐射中相应频率的部分形成吸收带,这就是ATR光谱。
实际上,红外辐射被样品表面反射时,是穿透了样品表面一定深度后才反射出去的。根据麦克斯韦理论,当一红外束进入样品表面后,辐射波的电场强度衰减至表面处的1/e时,该红外束穿透的距离被定义为穿透深度dp ,即
式中:λ1为红外辐射在反射介质中的波长; θ为入射角; n1,n2分别为晶体材料和试样的折射率。穿透深度dp与光束的波长、反射材料和样品的折射率及入射角三个因素影响。常用中红外辐射波长在2.5-25μm(4000-400cm-1)之间,dp与λ1同数量级,因此,ATR光谱提供的是距界面微米级或更薄层的光谱信息。
不同波长的红外光透入样品层的深度不同,在长波时穿透深度大,因此,ATR 光谱在不同波数区间灵敏度也不相同。在长波处吸收峰因透入深度大而使峰强增大,在短波处吸收峰较弱,这也是ATR光谱在短波区域灵敏度低的原因。
创析材料研究院评论
1 . XPS属于能谱分析,检测的是逃逸出的电子。虽然入射光子能穿入材料的内部,但只有表面薄薄一层的光电子能逃逸出来,因此探测深度仅为纳米级。类似的方法还有UPS,Aguer电子能谱等。
2 . EDS与XRF属于光谱分析,检测的是X射线,只不过一个用电子束激发,一个用X射线激发。探测深度与材料及测试时的参数选择影响很大,总体来说,EDS与XRF测试固体时均可达微米级,XRF测液体时探测深度可达毫米级或更高。
3 . FTIR-ATR为红外反射光谱,探测深度与波长等因素有关,也是微米级别,但即使同一张谱图探测深度也会随波数变化。
如果您想了解更多的材料分析专业知识,行业信息,可以点击文章最上方蓝色字体:创析材料研究院,关注我们;或者在订阅号里面,搜索创析材料研究院,点击订阅!订阅后,回复“失效分析”、"XPS,X射线光电子能谱“、”断口分析“等关键词,可以查询更多相关文章!也可以搜索创析材料研究院进入官网,进一步与我们交流。
文章为原创,转载必须注明来自公众号“创析材料研究院”。
电脑管式红外全能联测多元素分析仪是国内最先进的一款多元素联分析仪,电脑精密元素分析仪和管式炉红外碳硫分析仪组合而成,可检测普碳钢、低合金钢、高合金钢、生铸铁、球铁、合金铸铁等多种材料中的C、S以及Si、Mn、P、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti等多种元素。其中多元素部分可储存99条工作曲线,设置曲线数还可根据用户需要增加,原则上可检测99个乃至更多元素,可以满足冶金、机械、化工等行业在炉前、成品、来料化验等方面对材料多元素分析的需要。
多元素分析仪主要技术参数
★测量范围:(因该仪器可检测的元素较多,现以钢中C、S、Mn、P、Si、Cr、Ni等常见元素为例)
C:0.010~6.000% S:0.0030~2.0000% Mn:0.010~20.500%
P:0.0005~1.0000% Si:0.010~18.000% Cr:0.010~38.000%
Ni:0.010~48.000% Mo:0.010~7.000% ΣRE:0.0100~0.5000%
Mg:0.0100~5.0000% Cu:0.010~10.000% Ti:0.010~5.000%
Al:0.010%~15.000% V:0.010~0.500%......
如改变测试条件,该范围可相应扩大。
测量精度:符合GB/T223.3~5-1988、GB/T223.68~69-1997、2008等标准。
多元素分析仪主要特点
★具有知识产权保护的最新检测软件,确保了检测结果的可靠性;
★采用国际先进的多项式拟合曲线技术,增加了单点校正等先进的元素理念,自动调整零点、满度;
★各元素检测报告一次性打印,不需将C、S的检测结果分开打印,并可根据客户需求设计各种材料牌号自动鉴别系统,可自动鉴别材料牌号;
★一台仪器可检测钢铁中所有常规元素C、S、Mn、P、Si、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、Al、W、V、Nb、Fe、ΣRe、Mg、Co、Sb、As、Sn、Pb等;
★采用品牌电脑微机控制,万分之一克精度电子天平称量,不定量称样检测,台式打印机打印检测结果;
★测试软件功能齐全,能完全替代传统化验室的各项手工书写工作,并可根据各单位实际需求,任意设置检测报告格式,并可输入任意检测条件查询历史数据;
★检测功能齐全,标准配置即具备检测300个元素的通道空间。