Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Том 1 - Гоулдстей Дж.
Скачать (прямая ссылка):
1,88 V 1,001 1,173 0,885 1,041 0,0181
0,26 Мп 1,002 1,084 0,996 1,083 0,0024
81,8 Fe 0,986 1,088 0,995 1,068 0,766
Расчеты показали, что поправка на атомный номер будет велика для W и Мо,
поскольку атомные номера этих элементов значительно больше атомного
номера матрицы. Как и ожидалось, для элементов, атомный номер которых
выше среднего атомного номера образца, Zj>l,0, а для элементов, атомный
номер которых ниже среднего атомного номера образца, Z{< <1,0. При
высоком ускоряющем напряжении и малых углах выхода величина поправки на
поглощение больше 8% для всех элементов. Однако при работе с низкими
ускоряющими напряжениями и большими углами выхода эта поправка
уменьшается. Для 5 из 7 элементов поправка будет меньше 2 отн. %•
Количественный рентгеновский микроанализ
31
FeK-линии вызывают флуоресценцию как СгКа, так и VKa, причем Сгка
возбуждается сильнее. Обычно желательно работать при низких ускоряющих
напряжениях и больших углах выхода ф, поскольку при этих условиях
величина ZAE-nonpaBKH ближе всего к единице.
Наиболее сложен случай анализа углерода С. Величина поправки на
поглощение А составляет от 300 до 800% и слишком велика для точного
анализа. В этом случае следует использовать эталон с составом,
максимально приближающимся к составу образца. Если в качестве эталона на
С вместо чистого углерода использовать соединение Fe3C, ZAE-поправка
уменьшается. При ?0=15 кэВ, ф = 52,5° Z-поправка уменьшается от 0,872 до
0,974, Л-поправка- от 3,13 до 1,07 и общая ZAF-xio-правка - от 2,73 до
1,04. Ясно, что следует использовать эталон из соединений углерода. Более
полное обсуждение специальных аспектов анализа углерода в РЭМ приводится
в гл. 8.
В качестве второго примера служит микроанализ семикомпонентного пироксена
из метеорита, содержащего (вес.%) 53,5 Si02, 1,11 AI2O3, 0,62 Сг20з, 9,5
FeO, 14,1 MgO и 21,2 СаО [147]. Для анализа всех элементов использовались
/(а-линии, концентрация кислорода рассчитывалась из стехиометрического
соотношения катионов и анионов в окислах. Для анализа каждого металла
использовались эталоны, состоящие из чистых окислов Si02, А1203, Сг203,
FeO, MgO и СаО. ZAE-nonpaBKH и отношение k вычислялись для значения угла
выхода ф = 52,5° и двух значений ускоряющих напряжений 15 и 30 кВ (табл.
7.6).
Таблица 7.6. Расчеты 2ЛГ-поправки для пироксена из метеорита при ф= =
52,5° и ?о=15 и 30 кэВ
Концентрация, вес. % zi Ai Fl [ZAF], ki
а) ф=52,5° 53,3 Si02 0,980 1,11 0,998 1,091 0,489
?"= 1,11 А12Оэ 0,995 1,19 0,987 1,17 0,00947
= 15 кэВ 0,62 Сг203 1,106 1,019 0,98 1,106 0,0056
9,5 FeO 1,14 1,01 1,0 1,15 0,0828
14,1 MgO 0,971 1,20 0,993 1,16 0,122
21,2 СаО 1,028 1,033 0,996 1,06 0,200
б) ф=52,5° 53,3 Si02 0,985 1,302 0,997 1,278 0,417
?о= 1,11 ai2o3 1,0 1,484 0,983 1,460 0,0076
= 30 кэВ 0,62 Сг203 1,086 1,07 0,974 1,13 0,0055
9,5 FeO 1,11 1,033 1,0 1,14 0,0832
14,1 MgO 0,977 1,47 0,991 1,43 0,0989
21,2 СаО 1,018 1,11 0,994 1,124 0,189
32
Глава 7
Расчеты показали, что ощутимый эффект атомного номера ~10% для Сг и Fe -
двух элементов, атомный номер которых значительно выше среднего атомного
номера образца. Поправка на атомный номер несколько меньше при ?'о = 30
кэВ. Эффект флуоресценции мал, максимальная поправка изменяется от 2 до
3% для Сг. Хотя FeK-излучение сильно возбуждает Сгка-линию, эффект
флуоресценции мал из-за относительно малого содержания Fe, всего ~7,5
вес. %. Ясно, что поправка на поглощение является наиболее важной из
трех. Необходимы поправки до 20% при ?0=15 кэВ и до 48% при ?о = 30 кэВ.
Если угол ф был бы меньше 52,5°, то поправка на поглощение была бы еще
больше. Желательно работать при малых Е0, поскольку при этом поправка Ж
уменьшается. Таким образом, анализ почти всех силикатов рекомендуется
проводить при больших углах выхода рентгеновского излучения и низких
ускоряющих напряжениях.
Расчеты ХЛЕ-поправки в двух обсуждаемых примерах выполнены с помощью
мини-ЭВМ. Хотя, по общему признанию, рассчитывать вручную медленно,
начинающему исследователю может быть полезно самому рассчитать некоторые
поправки. Такая процедура поможет понять как раз то, как происходит
последовательность расчета трех поправок. Формулы, необходимые для ХЛЕ-
расчета, были приведены в предыдущих разделах. Все необходимые входные
параметры со, J, Ri', R2', Rs, ц/р, Z> Л и т. д. приводятся в предыдущем
издании1).
Метод трех поправок часто используют для получения количественных
результатов, исходя из измеренных значений относительных интенсивностей.
Этот метод, по-видимому, применим к любому классу образцов. Однако при
анализе рентгеновского излучения с энергией меньше 1 кэВ он не дает
хороших результатов главным образом из-за отсутствия знания входных
параметров и аппроксимации в моделях, лежащих в основе метода. По этим
причинам анализ с использованием низкоэнергетнче-ских рентгеновских линий
обеспечивает меньшую точность, чем в случае использования
высокоэнергетических. Точность анализа с использованием
