طیف سنجی الکترونی روشی است که از الکترونهای مشخصه منتشر شده از جسم جامد برای آنالیز عنصرها (نه شکل برداری مانند میکروسکوپی الکترونی) استفاده میکند. الکترونهای مشخصه (چه الکترونهای اوژه باشند یا فوتوالکترونها) با داشتن مقدار انرژی مشخص، عنصرهای شیمیایی را در نمونه های مورد آزمایش تشخیص میدهند. الکترونهای اوژه یا فوتوالکترونها تنها میتوانند از بالاترین لایه های اتمی جامد (عمق 10 نانومتر یا کمتر) فرار کنند زیرا انرژی آنها نسبتاً کم است (بیشتر بین 20 تا 2000 الکترون ولت)، درحالیکه پرتوهای ایکس مشخصه از عمق های خیلی زیادتر (چندین میکرومتر از سطح) فرار میکنند. بنابراین طیف سنجی الکترونی روشی برای آنالیز شیمیایی سطح مواد است. فوتوالکترونها (شکل الف) و الکترونهای اوژه (شکل ب) از نظر منشاء فیزیکی با یکدیگر تفاوت دارند، ولی هردو نوع الکترون اطلاعات مشابه ای از عنصرهای شیمیایی موجود درسطح مواد ارائه میدهند.
اصول پایه ای
فوتوالکترون پرتو ایکس، الکترونی است که در زمان جذب فوتون پرتو ایکس، توسط اتم از مدار الکترونی آن اتم منتشر میشود. در واقع فوتون انرژی لازم برای غلبه بر نیروی جاذبه از طرف هسته را برای الکترون فراهم می کند. شکل1- الف منتشر شدن فوتوالکترون از اتمی که تحت تأثیر فوتون پرتو ایکس قرار گرفته را به صورت طرح وار نشان میدهد. فوتون پرتو ایکس برخوردی به اتم، به اندازه کافی انرژی دارد (به اندازه مقدارhν) که بتواند الکترونی از مدار داخلی، برای مثال از مدار K، را بیرون اندازد. در این صورت، الکترون مدار K به صورت فوتوالکترون با انرژی جنشی EK از سطح مورد نظر به بیرون پرتاب میشود. با دانستن انرژی جنبشی EK، میتوان انرژی پیوند (EB) فوتوالکترون اتم را بر پایه رابطه زیر محاسبه کرد.
شکل 1- فرایندهای انتشار الکترونهای مشخصه: (الف) فوتوالکترونs1؛ و (ب) الکترون اوژه2،3L1KL.
(1) | EB= hν−EK −Φ |
Φ عامل نشاندهنده انرژی مورد نیاز برای فرار الکترون از سطح ماده، h ثابت پلانک و ν بسامد فوتون برخوردی با الکترون است. مقدارΦ به جنس ماده و دستگاه بستگی دارد و به آن تابع کار گفته میشود و برای هر ماده ای مقداری منحصربهفرد دارد. انرژی پیوند الکترونهای اتمی (EB) نیز برای هر عنصری دارای مقادیر مشخصی است.
طیف سنجی فوتوالکترونی پرتو ایکس (XPS)، عنصرهای شیمیایی را از طیف های انرژی پیوند فوتوالکترونهای پرتو ایکس شناسایی میکند. شکل طیف این روش به صورت منحنی است که از وصل کردن نقاط نشان دهنده شدت نسبت به انرژی پیوند به دست میآید. فوتوالکترونها از مدارها اصلی و فرعی مختلفی منتشر میشوند. هر پیک انرژی پیوند، با نماد یک عنصر و نماد مداری که فوتوالکترون از آن منتشرشده، نشان داده میشود؛ برای مثال s1O،p2Al(شکل2). این طیف همچنین میتواند شامل پیکهایی از الکترونهای اوژه باشد. برای مثال، طیف نشان داده شده در شکل 2 شامل پیکهای الکترونهای اوژه با نشانه های OKLL و CKLL است که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.
شکل 2- طیف طیف سنجی فوتوالکترونی پرتو ایکس از یک سطح آلومینیم اکسید شده
شما می توانید از خدمات آنالیز شرکت تماد کالا استفاده کنید و یا برای مشاوره رایگان با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
https://tamadkala.com/3672-2/
https://tamadkala.com/3685-2/
با پیشرفت فناوری و ظهور میکروسکوپ های الکترونی، انواع مختلفی از این میکروسکوپ ها با روشهای کاری مختلفی ایجاد شدند. یکی از انواع میکروسکوپ ها که امروزه کاربرد زیادی دارد، میکروسکوپ نیروی اتمی است. این میکروسکوپ مانند دیگر میکروسکوپ های جدید، از الکترون استفاده نمیکند. عملکرد این میکروسکوپ بر اساس نیروی بین نوک پروب میکروسکوپ […]
کاربرد و انواع دستکش کار یکی از ضروریات هر کار ، ایجاد ایمنی کار است. هرکاری با توجه به خطراتی که افراد را تحدید میکند، لوازم ایمنی خود را دارد. برای مثال یک آتش نشان با توجه به اینکه وارد محیطی خطرناک میشود و تحت تاثیر شعله های آتش قرار میگیرد ، باید لباس و […]
مغناطیسسنج نمونه ارتعاشی دستگاه مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی یا به اختصار “VSM”(Vibrating Sample Magnetometer) جهت اندازهگیری خواص مغناطیسی مواد به کار گرفته می شود. رفتار مغناطیسی مواد مختلف دیامغناطیس، پارامغناطیس، فرومغناطیس و غیره، در شکلهای مختلف پودر، جامد، فیلم نازک، تک بلور، مایع و غیره، به کمک VSM با رسم منحنی پسماند، قابل اندازهگیری […]
خواندن دما از روی دماسنچ های جیوه ای، یکی از کارهایی است که برای بسیاری سخت است. در مقاله پیش رو قصد داریم خواندن صحیح دما از روی دماسنچ جیوه ای را به همراه تصویر آموزش دهیم. فروش آب اکسیژنه ضدعفونی کننده فروش الکل طبی دماسنج وسیله ایست که از آن برای اندازه گیری دما […]