x射線光電子能譜

X射線光電子能譜技術(shù)(XPS)是電子材料與元器件顯微分析中的一種先進(jìn)分析技術(shù),而且是和俄歇電子能譜技術(shù)(AES)常常配合使用的分析技術(shù)。由于它可以比俄歇電子能譜技術(shù)更準(zhǔn)確地測(cè)量原子的內(nèi)層電子束縛能及其化學(xué)位移,所以它不但為化學(xué)研究提供分子結(jié)構(gòu)和原子價(jià)態(tài)方面的信息,還能為電子材料研究提供各種化合物的元素組成和含量、 化學(xué)狀態(tài)、分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵方面的信息。它在分析電子材料時(shí),不但可提供總體方面的化學(xué)信息,還能給出表面、微小區(qū)域和深度分布方面的信息。 另外,因?yàn)槿肷涞綐悠繁砻娴腦射線束是一種光子束,所以對(duì)樣品的破壞性非常小,這一點(diǎn)對(duì)分析有機(jī)材料和高分子材料非常有利。

x射線光電子能譜基本信息

中文名 X射線光電子能譜 外文名 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)
專????業(yè) 分析技術(shù)

X射線光子的能量在1000~1500 ev之間,不僅可使分子的價(jià)電子電離而且也可以把內(nèi)層電子激發(fā)出來(lái),內(nèi)層電子的能級(jí)受分子環(huán)境的影響很小。同一原子的內(nèi)層電子結(jié)合能在不同分子中相差很小,故它是特征的。光子入射到固體表面激發(fā)出光電子,利用能量分析器對(duì)光電子進(jìn)行分析的實(shí)驗(yàn)技術(shù)稱為光電子能譜。

XPS的原理是用X射線去輻射樣品,使原子或分子的內(nèi)層電子或價(jià)電子受激發(fā)射出來(lái)。被光子激發(fā)出來(lái)的電子稱為光電子??梢詼y(cè)量光電子的能量,以光電子的動(dòng)能/束縛能(binding energy,Eb=hv光能量-Ek動(dòng)能-w功函數(shù))為橫坐標(biāo),相對(duì)強(qiáng)度(脈沖/s)為縱坐標(biāo)可做出光電子能譜圖。從而獲得試樣有關(guān)信息。X射線光電子能譜因?qū)瘜W(xué)分析最有用,因此被稱為化學(xué)分析用電子能譜(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)。

x射線光電子能譜造價(jià)信息

市場(chǎng)價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 市場(chǎng)價(jià)
(除稅)
工程建議價(jià)
(除稅)
行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)日期
電子電源線 RV 0.12mm2 (7/0.15) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

利路通

km 13% 深圳利路通科技有限公司海南分公司
電子電源線 RV 0.3mm2 (16/0.15) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

利路通

km 13% 深圳利路通科技有限公司海南分公司
電子電源線 RV 0.5mm2 (16/0.2) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

利路通

km 13% 深圳利路通科技有限公司海南分公司
電子電源線 RV 0.75mm2 (24/0.2) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

利路通

km 13% 深圳利路通科技有限公司海南分公司
電子電源線 RVS 2×0.5mm2 (2×16/0.2)雙絞 查看價(jià)格 查看價(jià)格

利路通

km 13% 深圳利路通科技有限公司海南分公司
電子電源線 RVS 2×0.75mm2 (2×24/0.2)雙絞 查看價(jià)格 查看價(jià)格

利路通

km 13% 深圳利路通科技有限公司海南分公司
電子電源線 RVVB 2×1.5mm2 (2×48/0.2) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

利路通

km 13% 深圳利路通科技有限公司海南分公司
調(diào)光電子開(kāi)關(guān) 品種:旋鈕式調(diào)光開(kāi)關(guān),額定功率(W):300,規(guī)格型號(hào):YC95112,類型:118型,系列:C9超炫系列,顏色:雅白色,額定壓(V):2 查看價(jià)格 查看價(jià)格

陽(yáng)光照明

個(gè) 13% 江西瑞宇新能源科技有限公司
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 除稅
信息價(jià)
含稅
信息價(jià)
行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時(shí)間
γ射線探傷機(jī) 192/IY 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺(tái)班 汕頭市2011年3季度信息價(jià)
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臺(tái)班 汕頭市2010年4季度信息價(jià)
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臺(tái)班 汕頭市2010年3季度信息價(jià)
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臺(tái)班 廣州市2009年4季度信息價(jià)
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臺(tái)班 汕頭市2009年2季度信息價(jià)
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臺(tái)班 廣州市2009年1季度信息價(jià)
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臺(tái)班 汕頭市2008年4季度信息價(jià)
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臺(tái)班 汕頭市2008年2季度信息價(jià)
材料名稱 規(guī)格/需求量 報(bào)價(jià)數(shù) 最新報(bào)價(jià)
(元)
供應(yīng)商 報(bào)價(jià)地區(qū) 最新報(bào)價(jià)時(shí)間
調(diào)光電子整流器 PLC插撥管 1×13W|400套 1 查看價(jià)格 廣州市毅德智能科技有限公司 廣東  廣州市 2009-12-30
光電子支架 YZBK-E20A 20W單支|7512根 1 查看價(jià)格 深圳市業(yè)創(chuàng)興照明電器有限公司 廣東  深圳市 2015-11-21
調(diào)光電子整流器 T5 1×21W|450套 1 查看價(jià)格 廣州市毅德智能科技有限公司 廣東  廣州市 2009-12-30
光電子支架 YZBK-E40A 40W單支|4700根 1 查看價(jià)格 深圳市業(yè)創(chuàng)興照明電器有限公司 廣東  深圳市 2015-06-26
光電子燈架 T8/36W|26套 1 查看價(jià)格 北京世代華茂燈飾經(jīng)營(yíng)部 天津  天津市 2015-04-17
調(diào)光電子整流器 T8 1×18W|200套 1 查看價(jià)格 廣州市毅德智能科技有限公司 廣東  廣州市 2009-12-30
T8調(diào)光電子鎮(zhèn)流器 T8 2×18W調(diào)光電子鎮(zhèn)流器 YDZ218ZT|5043只 1 查看價(jià)格 中山市元登系統(tǒng)照明工業(yè)有限公司 廣東  中山市 2015-07-15
光電子除垢儀 TJW-400I 220V 50HZ N=260W|1個(gè) 2 查看價(jià)格 查看更多

XPS作為一種現(xiàn)代分析方法,具有如下特點(diǎn) :

(1)可以分析除H和He以外的所有元素,對(duì)所有元素的靈敏度具有相同的數(shù)量級(jí)。

(2)相鄰元素的同種能級(jí)的譜線相隔較遠(yuǎn),相互干擾較少,元素定性的標(biāo)識(shí)性強(qiáng)。

(3)能夠觀測(cè)化學(xué)位移?;瘜W(xué)位移同原子氧化態(tài)、原子電荷和官能團(tuán)有關(guān)?;瘜W(xué)位移信息是XPS用作結(jié)構(gòu)分析和化學(xué)鍵研究的基礎(chǔ)。

(4)可作定量分析。既可測(cè)定元素的相對(duì)濃度,又可測(cè)定相同元素的不同氧化態(tài)的相對(duì)濃度。

(5)是一種高靈敏超微量表面分析技術(shù)。樣品分析的深度約2 nm,信號(hào)來(lái)自表面幾個(gè)原子層,樣品量可少至10-8g,絕對(duì)靈敏度可達(dá)10-18g。

1887年,海因里?!?shù)婪颉ず掌澃l(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng),1905年,愛(ài)因斯坦解釋了該現(xiàn)象(并為此獲得了1921年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))。兩年后的1907年,P.D. Innes用倫琴管、亥姆霍茲線圈、磁場(chǎng)半球(電子能量分析儀)和照像平版做實(shí)驗(yàn)來(lái)記錄寬帶發(fā)射電子和速度的函數(shù)關(guān)系,他的實(shí)驗(yàn)事實(shí)上記錄了人類第一條X射線光電子能譜。其他研究者如亨利·莫塞萊、羅林遜和羅賓遜等人則分別獨(dú)立進(jìn)行了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn),試圖研究這些寬帶所包含的細(xì)節(jié)內(nèi)容。XPS的研究由于戰(zhàn)爭(zhēng)而中止,第二次世界大戰(zhàn)后瑞典物理學(xué)家凱·西格巴恩和他在烏普薩拉的研究小組在研發(fā)XPS設(shè)備中獲得了多項(xiàng)重大進(jìn)展,并于1954年獲得了氯化鈉的首條高能高分辨X射線光電子能譜,顯示了XPS技術(shù)的強(qiáng)大潛力。1967年之后的幾年間,西格巴恩就XPS技術(shù)發(fā)表了一系列學(xué)術(shù)成果,使XPS的應(yīng)用被世人所公認(rèn)。在與西格巴恩的合作下,美國(guó)惠普公司于1969年制造了世界上首臺(tái)商業(yè)單色X射線光電子能譜儀。1981年西格巴恩獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),以表彰他將XPS發(fā)展為一個(gè)重要分析技術(shù)所作出的杰出貢獻(xiàn)。

x射線光電子能譜常見(jiàn)問(wèn)題

  • 誰(shuí)了解萊威光電子?

    深圳市萊威光電子有限公司注冊(cè)資本1000萬(wàn)元,擁有生產(chǎn)廠房10000余平方米, 通過(guò)ISO9001:2008質(zhì)量管理體系認(rèn)證和ISO14001:2004環(huán)境管理體系認(rèn)證。產(chǎn)品通過(guò)歐洲CE  ...

  • 陽(yáng)光電子門鎖價(jià)格如何?

    1電子鎖如果是刷卡的價(jià)格150就能買到一把,但是你必須要配一個(gè)讀卡器和附帶軟件,讀卡器價(jià)格在400元上下,一套下來(lái)要500元向上,閉門器價(jià)格30到100以內(nèi),電子鎖是自帶電源用幾節(jié)電池帶點(diǎn)的,無(wú)需外加...

  • 激光電子經(jīng)緯儀價(jià)格要多少

    正常含腳架三千多的范圍,叁仟以內(nèi)的也有

x射線光電子能譜簡(jiǎn)介

以X射線為激發(fā)光源的光電子能譜,簡(jiǎn)稱XPS或ESCA。

處于原子內(nèi)殼層的電子結(jié)合能較高,要把它打出來(lái)需要能量較高的光子,以鎂或鋁作為陽(yáng)極材料的X射線源得到的光子能量分別為1253.6ev和1486.6ev,此范圍內(nèi)的光子能量足以把不太重的原子的1s電子打出來(lái)。周期表上第二周期中原子的1s電子的XPS譜線見(jiàn)圖1。結(jié)合能值各不相同,而且各元素之間相差很大,容易識(shí)別(從鋰的55電子伏增加到氟的694電子伏)。因此,通過(guò)考查1s的結(jié)合能可以鑒定樣品中的化學(xué)元素。

除了不同元素的同一內(nèi)殼層電子(inner shell electron)(如1s電子)的結(jié)合能各有不同的值而外,給定原子的某給定內(nèi)殼層電子的結(jié)合能還與該原子的化學(xué)結(jié)合狀態(tài)及其化學(xué)環(huán)境有關(guān),隨著該原子所在分子的不同,該給定內(nèi)殼層電子的光電子峰會(huì)有位移,稱為化學(xué)位移(chemical shift)。這是由于內(nèi)殼層電子的結(jié)合能除主要決定于原子核電荷而外,還受周圍價(jià)電子的影響。電負(fù)性比該原子大的原子趨向于把該原子的價(jià)電子拉向近旁,使該原子核同其1s電子結(jié)合牢固,從而增加結(jié)合能。如三氟乙酸乙酯CF3COOC2H5中的四個(gè)碳原子分別處于四種不同的化學(xué)環(huán)境,同四種具有不同電負(fù)性的原子結(jié)合。由于氟的電負(fù)性最大, CF婣中碳原子的C(1s)結(jié)合能最高(圖2)。通過(guò)對(duì)化學(xué)位移的考察,XPS在化學(xué)上成為研究電子結(jié)構(gòu)和高分子結(jié)構(gòu)、鏈結(jié)構(gòu)分析的有力工具。

XPS作為一種現(xiàn)代分析方法,具有如下特點(diǎn):

(1)可以分析除H和He以外的所有元素,對(duì)所有元素的靈敏度具有相同的數(shù)量級(jí)。

(2)相鄰元素的同種能級(jí)的譜線相隔較遠(yuǎn),相互干擾較少,元素定性的標(biāo)識(shí)性強(qiáng)。

(3)能夠觀測(cè)化學(xué)位移。化學(xué)位移同原子氧化態(tài)、原子電荷和官能團(tuán)有關(guān)。化學(xué)位移信息是XPS用作結(jié)構(gòu)分析和化學(xué)鍵研究的基礎(chǔ)。

(4)可作定量分析。既可測(cè)定元素的相對(duì)濃度,又可測(cè)定相同元素的不同氧化態(tài)的相對(duì)濃度。

(5)是一種高靈敏超微量表面分析技術(shù)。樣品分析的深度約2nm,信號(hào)來(lái)自表面幾個(gè)原子層,樣品量可少至10g,絕對(duì)靈敏度可達(dá)10g。

x射線光電子能譜XPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

X射線源是用Al或Mg作陽(yáng)極的X射線管。 它們的光子能量分別是1486eV和1254eV 。 安裝過(guò)濾器

(或稱單色器)是為了減小光子能量分散。

樣品室內(nèi)的樣品架安裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu),不但可以做x,y和z三個(gè)互相垂直方向的移動(dòng)。還可沿某一坐標(biāo)軸作 一定角度的旋轉(zhuǎn)。這樣便于觀察分析研究樣品不同部位的情況。

電子能量分析器是X射線光電子能譜儀的關(guān)鍵組成部分。它 的作用是測(cè) 量電子能量分 布和不 同能量 電子的相對(duì)強(qiáng)度。電子能量分析器和電子倍增器系統(tǒng)完全由微型電子計(jì)算機(jī)控制。

一臺(tái)商業(yè)制造的XPS系統(tǒng)的主要組件包括:

X射線源超高真空不銹鋼艙室及超高真空泵電子收集透鏡電子能量分析儀μ合金磁場(chǎng)屏蔽電子探測(cè)系統(tǒng)適度真空的樣品艙室樣品支架樣品臺(tái)樣品臺(tái)操控裝置

X射線源是用Al或Mg作陽(yáng)極的X射線管。 它們的光子能量分別是1486 eV和1254 eV 。 安裝過(guò)濾器(或稱單色器)是為了減小光子能量分散。

離子槍的作用一方面是為了濺射清除樣品表面污染,以便得到清潔表面,從而提高其分析的準(zhǔn)確性。另一 方面,可以對(duì)樣品進(jìn)行濺射剝離,以便分析不同深度下樣品的成份。

樣品室內(nèi)的樣品架安裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu),不但可以做x,y和z三個(gè)互相垂直方向的移動(dòng)。還可沿某一坐標(biāo)軸作一定角度的旋轉(zhuǎn)。這樣便于觀察分析研究樣品不同部位的情況。

電子能量分析器是X射線光電子能譜儀的關(guān)鍵組成部分。它的作用是測(cè)量電子能量分布和不同能量電子的相對(duì)強(qiáng)度。電子能量分析器和電子倍增器系統(tǒng)完全由微型電子計(jì)算機(jī)控制。

一臺(tái)商業(yè)制造的XPS系統(tǒng)的主要組件包括:

  • X射線源

  • 超高真空不銹鋼艙室及超高真空泵

  • 電子收集透鏡

  • 電子能量分析儀

  • μ合金磁場(chǎng)屏蔽

  • 電子探測(cè)系統(tǒng)

  • 適度真空的樣品艙室

  • 樣品支架

  • 樣品臺(tái)

  • 樣品臺(tái)操控裝置

x射線光電子能譜概述

對(duì)固體樣品的元素成分進(jìn)行定性、定量或半定量及價(jià)態(tài)分析。 固體樣品表面的組成、化學(xué)狀態(tài)分析,廣泛應(yīng)用于元素分析、多相研究、化合物結(jié)構(gòu)鑒定、富集法微量元素分析、元素價(jià)態(tài)鑒定。此外在對(duì)氧化、腐蝕、摩擦、潤(rùn)滑、燃燒、粘接、催化、包覆等微觀機(jī)理研究;污染化學(xué)、塵埃粒子研究等的環(huán)保測(cè)定;分子生物化學(xué)以及三維剖析如界面及過(guò)渡層的研究等方面有所應(yīng)用。

XPS與某些分析方法的比較 :

方法名稱

信息來(lái)源

分析方式

樣品狀態(tài)

樣品用量(g)

分辨率

靈敏度

真空(Pa)

XPS

表面<8nm

非破壞

固、氣、液

10-6~10-8

較低

10-18

1.33×10-4~1.33×10-9

吸收光譜

本體

非破壞

固、氣、液

10-2~10-3

10-9

發(fā)射光譜

本體

破壞

10-12

質(zhì)譜

本體

破壞

固、氣、液

10-3~10-4

10-13

1.33×10-2~1.33×10-5

NMR

本體

非破壞

液(固 )(氣)

5×10-3

穆斯堡爾譜

表面

非破壞

固(Fe,Sn,稀土)

10-3

電子探針

表面

非破壞

10-16

1.33×10-1~1.33×10-3

離子探針

表面

破壞

10-11

X射線熒光

表面

非破壞

10-17

x射線光電子能譜常規(guī)應(yīng)用

1.樣品表面1-12nm的元素和元素質(zhì)量

2.檢測(cè)存在于樣品表面的雜質(zhì)

3.含過(guò)量表面雜質(zhì)的自由材料的實(shí)驗(yàn)式

4.樣品中一種或多種元素的化學(xué)狀態(tài)

5.一個(gè)或多個(gè)電子態(tài)的鍵能

6.不同材料表面12 nm范圍內(nèi)一層或多層的厚度

7.電子態(tài)密度測(cè)量

x射線光電子能譜應(yīng)用限制

量化精確度:

分析時(shí)段

探測(cè)限制

分析區(qū)域限制

樣品大小限制

x射線光電子能譜文獻(xiàn)

鍍鋅三價(jià)鉻鈍化膜的X射線光電子能譜研究 鍍鋅三價(jià)鉻鈍化膜的X射線光電子能譜研究

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大小:900KB

頁(yè)數(shù): 3頁(yè)

評(píng)分: 4.8

采用中性鹽霧試驗(yàn)比較了酸性氯化鉀鍍鋅層經(jīng)3種不同鈍化劑鈍化處理后所得鈍化膜的耐蝕性,采用X射線光電子能譜研究了不同鈍化膜的厚度及組成。結(jié)果表明,SpectraMATETM 25彩色鈍化所得鈍化膜的耐蝕性最好,可以經(jīng)受336 h以上的中性鹽霧試驗(yàn),TRI-V121鈍化膜的耐蝕性次之,TRI-V120鈍化膜最差。TRI-V120和TRI-V121藍(lán)白鈍化所得鈍化膜的主要組成為Cr2O3,厚度均為200 nm左右,但后者的Cr含量較高,因此具有較高的耐蝕性;經(jīng)SpectraMATETM 25彩色鈍化所得鈍化膜的組成為Cr(OH)3和Cr2O3,厚度約為800 nm,膜層厚是其具有高耐蝕性的主要原因。

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竹木質(zhì)素的紅外光譜與X射線光電子能譜分析 竹木質(zhì)素的紅外光譜與X射線光電子能譜分析

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頁(yè)數(shù): 6頁(yè)

評(píng)分: 4.3

應(yīng)用傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FTIR)和X射線光電子能譜(XPS),研究了3種提純方法得到的竹木質(zhì)素及其化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)特性.確定竹木質(zhì)素C1s的電子結(jié)合能分別為283.52(C—H或C—C),284.58~285.72(C—OR或C—OH),286.10~286.44(C=O或HO—C—OR),287.65~287.72(O—C=O)eV.O1s的電子結(jié)合能分別為530.31(羥基氧原子),531.45~531.72(醛或酮的羰基氧原子),532.73~533.74(酯鍵或羧酸中的羰基氧原子)eV.竹木質(zhì)素中的結(jié)構(gòu)單元之間主要是通過(guò)醚鍵和碳碳單鍵連接,慈竹磨木木質(zhì)素結(jié)構(gòu)單元中醚鍵、碳碳單鍵、酯鍵、羰基和烯雙鍵的比例為100∶63∶32∶40∶32(49.3∶31.0∶16.0∶19.9∶16.0).

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X射線光電子能譜分析(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)是用X射線去輻射樣品,使原子或分子的內(nèi)層電子或價(jià)電子受激發(fā)射出來(lái)。被光子激發(fā)出來(lái)的電子稱為光電子,可以測(cè)量光電子的能量,以光電子的動(dòng)能為橫坐標(biāo),相對(duì)強(qiáng)度(脈沖/s)為縱坐標(biāo)可做出光電子能譜圖,從而獲得待測(cè)物組成。XPS主要應(yīng)用是測(cè)定電子的結(jié)合能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)表面元素的定性分析,包括價(jià)態(tài)。 X射線光電子能譜因?qū)瘜W(xué)分析最有用,因此被稱為化學(xué)分析用電子能譜(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis, ESCA) 。1887年,Heinrich Rudolf Hertz發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)。二十年后的1907年,P.D. Innes用倫琴管、亥姆霍茲線圈、磁場(chǎng)半球 (電子能量分析儀)和照相平版做實(shí)驗(yàn)來(lái)記錄寬帶發(fā)射電子和速度的函數(shù)關(guān)系。

XPS:固體樣品的表面組成分析,化學(xué)狀態(tài)分析,取樣訊息深度為~10nm以內(nèi). 功能包括:

1. 表面定性與定量分析. 可得到小於10um 空間分辨率的X射線光電子能譜的全譜資訊。

2. 維持10um以下的空間分辨率元素成分包括化學(xué)態(tài)的深度分析(角分辨方式,,氬離子或團(tuán)簇離子刻蝕方式)

3. 線掃描或面掃描以得到線或面上的元素或化學(xué)態(tài)分布。

4. 成像功能。

5. 可進(jìn)行樣品的原位處理 AES:1.可進(jìn)行樣品表面的微區(qū)選點(diǎn)分析(包括點(diǎn)分析,線分析和面分析) 2.可進(jìn)行深度分析適合: 納米薄膜材料,微電子材料,催化劑,摩擦化學(xué),高分子材料的表面和界面研究

XPS:固體樣品的表面組成分析,化學(xué)狀態(tài)分析,取樣訊息深度為~10nm以內(nèi). 功能包括:

1. 表面定性與定量分析. 可得到小於10um 空間分辨率的X射線光電子能譜的全譜資訊.

2. 維持10um以下的空間分辨率元素成分包括化學(xué)態(tài)的深度分析(角分辨方式,,氬離子或團(tuán)簇離子刻蝕方式)

3. 線掃瞄或面掃瞄以得到線或面上的元素或化學(xué)態(tài)分布.

4. 成像功能.

5. 可進(jìn)行樣品的原位處理 AES:1.可進(jìn)行樣品表面的微區(qū)選點(diǎn)分析(包括點(diǎn)分析,線分析和面分析) 2.可進(jìn)行深度分析適合: 納米薄膜材料,微電子材料,催化劑,摩擦化學(xué),高分子材料的表面和界面研究

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