X射线光电子能谱仪

原理

X射线光电子能谱（XPS），基于光电离作用，当一束光子辐射到样品表面时，光子可以被样品中某一元素的原子轨道上的电子所吸收，使该原子解脱原子核的束缚，以一定的动能从原子内部发射出来，变成自由的光电子，而原子本身则变成一个激发态的离子。当固定激发源能量时，其光电子的能量仅与元素的种类和所电离激发的原子轨道有关，由此根据光电子的结合能定性分析物质的元素种类。经X射线辐照后，从样品表面射出的光电子的强度与样品中该原子的浓度呈线性关系，可以进一步进行元素的半定量分析。另外，XPS的重要应用是对元素的化学价态进行分析。

X-射线光电子能谱仪，是一种表面分析技术，主要用来表征材料表面元素及其化学状态。其基本原理是使用X-射线，如Al Ka =1486.6eV，与样品表面相互作用，利用光电效应，激发样品表面发射光电子，利用能量分析器，测量光电子动能(K.E)，根据B.E=hv-K.E-W.F，进而得到激发电子的结合能（B.E)。

仪器技术参数

1 极限能量分辨率为0.43eV;

2 分析室真空度优于5×10-10 mbar;

3 能量分析范围为0-5000eV;

4 通过能范围为1-400eV；

5 固体样品的表面成分分析、化学态分析，取样深度一般约为1-10nm,其中金属材料为0.5-3nm，无机材料2-4nm，有机高聚物5-10nm。

检测项目

在化学、材料科学及表面科学中具有广泛的应用价值。

为有机化合物结构分析提供信息，配合进行化合物定性定量分析，广泛应用于有机化合物、农药、及生物大分子结构与性能研究。主要应用于有机化合物的结构分析；化工产品分析；工业助剂分析；有机成份分析等。

送样要求：

1.粉末测试需要量一般不小于0.2 毫升或者10毫克，样品需干燥;

2.固体样品尺寸块状5*5mm，厚度尽量低于4mm，表面须平整，样品需干燥;

3.液体样须滴在铝箔或者硅片等载体上烘干形成液膜，一般重复3-5次烘干滴液差不多即可测不到基底;

4.材料必须是无放射性、无毒性、无挥发性物质(如单质Na, K, S, P, Zn, Se, As, I, Te, Hg等);

5.磁性样品(可以测试)请送样时告知;

6. 元素窄谱如果有特殊要求请备注，如果没有特殊说明，默认测试峰，如果峰和其他元素的峰有重叠，默认测试次强峰。

7. 小于1%的元素可能测不出明显信号；

常见图谱：