اصول اولیه طیف­ سنجی فوتو­الکترونی پرتو ایکس(طیف سنجی XPS)

دانلود فایل PDF مقاله

اصول اولیه طیف­ سنجی فوتو­الکترونی پرتو ایکس

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.

آنالیز XRD

فرایند¬های انتشار الکترون¬های مشخصه: (الف) فوتوالکترونs1؛ و (ب) الکترون اوژه2،3L1KL.

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.

طیف طیف¬سنجی فوتو¬الکترونی پرتو ایکس از یک سطح آلومینیم اکسید شده

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/

طیف سنجی فوتوالکترونی پرتو ایکس (XPS)

https://tamadkala.com/3685-2/

به محتوای این صفحه امتیاز دهید


امتیازی ثبت نشده است.

مقاله های تمادکالا

گرافن یکی از موادی است که با  گسترش فناوری نانو، کاربردهای بسیاری در سراسر جهان یافته است. با این حال شاید برای عده ای سوال باشد که تفاوت “گرافن” و “گرافن اکساید” در چیست. در این مقاله قصد داریم به این پرسش پاسخ بدهیم. برای شناخت گرافن اکساید، ابتدا لازم است با گرافن آشنا شویم. […]

کارل فیشر چیست کارل فیشر یک روش شیمیایی جهت تعیین وجود آب در برخی مواد است. از این روش برای تشخیص وجود آب در جامدات، الکل ها، اسید ها، حلال ها، استرها و نمک های معدنی آبدار استفاده می‌شود. در این روش از ید استفاده می‌شود زیرا ید به خوبی در آب حل می‌شود و […]

هگزان یا هیدرید هکسیل (به انگلیسی: Hexane) یک ترکیب آلی از دسته آلکان‌ها با شش اتم کربن است که فرمول شیمیایی آن CH3(CH2)4CH3 می­باشد. در نامگذاری آیوپاک (IUPAC) نرمال هگزان به آلکان راست زنجیر بدون شاخه ای اطلاق میشود که دارای زنجیری شیش کربنه به فرمول مولکولی C6H14 باشد هگزان ماده شیمیایی است که از نفت […]

سدیم استات، سدیم اتانات یا استات سدیم با فرمول شیمیایی CH3COONa، یک ترکیب بی رنگ و بی بو، محلول در آب، اتانول، متانول و هیدرازین است. این ماده یک نمک سدیمی استیک اسید است. در مقاله پیش رو به معرفی سدیم استات و کاربردهای آن میپردازیم. سدیم استات از واکنش استیک اسید و سدیم بی کربنات […]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

برخی از مشتریان تمادکالا