• 峰重叠会影响定性和定量分析的准确性 及精度，所以必须进行重叠峰剥离。有 专门方法计算重叠值并已经程序化。
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• 逃逸峰剥离：入射到探测器的X射线会造成探 测器工作介质物质的激发，从而产生特征X射 线，如果这种X射线光子逃脱探头的检测，就 会造成一定的入射能量损失，并在谱图上形成 额外的谱峰，即逃逸峰。其能量为 • Ei–E0
• 定性分析：根据谱线的波长或能量特征值进行。 • 定量分析：C/C0=I/I0 • I量0和，C而0I分和别C为为分标析准样样品品XX射射线线强强度度和和元元素素含的量含。
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• 3.2各种校正、重叠峰与逃逸峰剥离 • 定量分析的基本公式：C/C0=I/I0 • • I0和 C0分别为标准样品X射线强度和元素的含
3 X射线能谱与波谱定量分析
• 3.1定量X射线显微分析：
• 历史：用特征X射线进行化学分析，可以追朔到1913年Moseley 时代。那时。X射线光谱学产生了。在以后的二、三十年间发展 成为一门实用科学。1958年，第一台电子探针在法国CAMECA 诞生，1960年在英国剑桥，第一台能提供元素在样品中分布的成 象分析仪器问世。
量，而I和C为分析样品X射线强度和元素含量。 • 但以上公式中，强度I和I0要求是校正后的数值。
这些校正包括：仪器校正、逃逸峰和背景去除、 重叠峰剥离、也还包括阻挡校正、背散色校正、 吸收校正、荧光校正
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• 背景校正： • X射线的背景由样品内产生的连续X射线和随
后的样品部分吸收造成，对能谱分析，连续X 射线在探头内的损失对背景强度有影响。所以 背景校正由以上部分构成。
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• 吸收校正：样品对X射线的吸收效应必须校正。样品 越厚，吸收效应越明显。设样品深度为z处产生X射线 光子，则在深度z处产生的X射线在样品中穿过的路程 为 zcscθ（1/sinθ）。 此 时 ， 其 强 度 减 少 了 exp（μρzcscθ）（ 这 里 ， μ 为 质 量 吸 收 系 数 ） 。 若 定 义 Φ （ρz）为特征X射线的深度分布函数，吸收校正因子fa fa=1/
• 这里，Ei为产生逃逸峰元素的能量，E0是探测 器工作介质物质的X射线激发能量。正比计数 管为2.96 keV，硅（锂）探头为1.739keV。
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• 阻挡校正：阻挡校正来源于电子与样品的交互 作用，它影响X射线产生的效率。
• 当电子束入射样品后，电子的能量在样品中逐 渐损耗。假定这些损耗是连续的，则能量为E 的电子经路程长度x时，材料的阻挡本领用下 式表示 s=–（1/ρ）•dE/dx
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• 荧光校正：样品中被分析元素之间和同一元素 原子内各壳层之间辐射激发，以及连续谱激发 都会对接收到的X射线强度产生影响，需要校 正。
• 如K-K荧光，被样品中另一元素K辐射所激发 的K辐射。
• fF=1/（1+（If/Ii）） • If/Ii由Castaing表达式给出，可参阅相关文献
• 自1968年Duncumb首先在透射电镜上安装波谱分析仪以来，对 微区结构和化学成分同时分析的方法获得迅速发展。随着扫描分 析电子显微术、透射分析电子显微术和扫描透射电子显微技术的 逐渐成熟，所分析区域越来越小。在达到0.5微米的空间分辨率 广泛应用后，由于使用高加速电细电子束和薄样品，对区域为百 埃甚至更小的超微区进行化学分析的技术也正在成熟。
• X射线能谱（EDS）与波谱（WDS）相比，其 峰背比小一个数量级，所以背景校正就更加重 要了。
• 关于连续X射线的产生、在样品内的吸收以及 在探头内的损失，都进行了广泛的实验研究， 给出了专门的表达式，并已经程序化。
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• 重叠峰剥离：在X射线显微分析中，会遇 到元素特征峰重叠现象。X射线能谱 （EDS）与波谱（WDS）相比，不但峰 背比小，分辨率也低得多，因此峰的重 叠在分析过程中经常发生。
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• ZAF校正：阻挡校正因子fs，背散射校正fb， 吸收校正因子fa和荧光校正因子fF皆考虑材料 本身对分析结果的影响，统称为基质校正。
• 其中，背散射校正因子和阻挡校正因子为原子 序数Z的函数，二者可以合并，fsfb =fz。此时, 基质校正M= fsfbfafF=f（ZAF），称之为ZAF 校正。即原子序数校正、吸收校正和荧光校正。
高。 • （6）分析速度快，准确度较高，但不如常规化学分析。 • （7）设备价格昂贵, 无法分辨H、He、Li，对 C、N等轻元素分
析误差较大。
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Al合金中晶界析出相形态
•
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Al-Mg合金的拉伸断口
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• 定量与定性分析：入射电子激发样品产生的特 征X射线可用来进行成分分析，定性分析可以 进行该区域的元素识别，定量分析可以确定该 区域各元素的含量。
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特点：
• （1）综合分析能力强，可对同一微区进行成分和组织结构分析 • （2）可分析镀层和薄膜的成分和厚度，尤其是多层复合膜 • （3） 测定元素含量范围宽(波长和能量色散X射线荧光谱仪对元
素的检测范围为10-5~100%, 误差为０.５％ • （4）可直接对导电固体样品进行分析微区分析，对样品无损伤。 • （5）谱仪具有自动化、智能化和专业化特点，长期使用稳定性
• 其中，ρ为材料的密度，s为阻挡本领。负号表 示E随x增加而减小。在实际校正过程中，通常 采用近似公式进行校正计算。
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• 背散射校正：电子束入射到样品中，有 一部分留在样品里并与样品的原子相互 作用产生各种辐射，但也有一部分由于 产生背散射离开样品。
• 背散射可又背散射系数加以定量描述。 所谓背散射系数，是指离开样品的那部 分电子所占的分数。电子束对样品的入 射角变化，会改变背散射系数。
• 式中，积分函数通常用实验确定。
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• 吸收校正：样品对X射线的吸收效应必须 校正。样品越厚，吸收效应越明显。在 样品一定深度处产生X射线光子，在样品 中出射的过程会被样品吸收，引起其强 度降低。已经定义了特征X射线的深度分 布函数，通过计算可以得到吸收校正因 子。积分函数通常用实验确定。