EDS成分分析工作原理

项目介绍

X射线能谱法"EDS"是用于样品分析和表征的分析技术。通常通过配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用，是用来对材料微区成分元素种类与含量进行分析：利用电子束与物质作用时产生的特征X射线，来提供样品化学组成方面的信息，可定性、半定量检测大部分元素（Be4-PU94），可进行表面污染物的分析。

实验原理

在现代的扫描电镜和透射电镜中，能谱仪（EDS）是一个重要的附件，它同主机共用一套光学系统，可对材料中感兴趣的部位的化学成分进行点分析、面分析、线分析。

EDS优点

（1）分析速度快，效率高，能对原子序数在11—92之间的所有元素（甚至C、N、O等超轻元素）进行定性、定量分析；

（2）稳定性好，重复性好；

（3）能用于粗糙表面的成分分析（断口等）；

（4）能对材料中的成分偏析进行测量，等等。 

EDS的工作原理

探头接受特征X射线信号→把特征X射线光信号转变成具有不同高度的电脉冲信号→放大器放大信号→多道脉冲分析器把代表不同能量（波长）X射线的脉冲信号按高度编入不同频道→在荧光屏上显示谱线→利用计算机进行定性和定量计算。 

EDS的结构

1、探测头：把X射线光子信号转换成电脉冲信号，脉冲高度与X射线光子的能量成正比。 

2、放大器：放大电脉冲信号。 

3、多道脉冲高度分析器：把脉冲按高度不同编入不同频道，也就是说，把不同的特征X射线按能量不同进行区分。 

4、信号处理和显示系统：鉴别谱、定性、定量计算；记录分析结果。

EDS分析

1、定性分析：EDS的谱图中谱峰代表样品中存在的元素。定性分析是分析未知样品的步，即鉴别所含的元素。如果不能正确地鉴别元素的种类，后定量分析的精度就毫无意义。通常能够可靠地鉴别出一个样品的主要成分，但对于确定次要或微量元素，只有认真地处理谱线干扰、失真和每个元素的谱线系等问题，才能做到准确无误。定性分析又分为自动定性分析和手动定性分析，其中自动定性分析是根据能量位置来确定峰位，直接单击“操作/定性分析”按钮，即可在谱的每个峰位置显示出相应的元素符号。自动定性分析识别速度快，但由于谱峰重叠干扰严重，会产生一定的误差。 

2、定量分析：定量分析是通过X射线强度来获取组成样品材料的各种元素的浓度。根据实际情况，人们寻求并提出了测量未知样品和标样的强度比方法，再把强度比经过定量修正换算成浓度比。广泛使用的一种定量修正技术是ZAF修正。 

3、元素的面分布分析：在多数情况下是将电子束只打到试样的某一点上，得到这一点的X射线谱和成分含量，称为点分析方法。在近代的新型SEM中，大多可以获得样品某一区域的不同成分分布状态，即：用扫描观察装置，使电子束在试样上做二维扫描，测量其特征X射线的强度，使与这个强度对应的亮度变化与扫描信号同步在阴极射线管CRT上显示出来，就得到特征X射线强度的二维分布的像。这种分析方法称为元素的面分布分析方法，它是一种测量元素二维分布非常方便的方法。