Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Том 1 - Гоулдстей Дж.
Скачать (прямая ссылка):
а - спектр в диапазоне энергий от 0 до 20.48 кэВ, демонстрирующий К- и L-
серин линий Zn и L- и М-серии линий W; б - спектр после расширенной
подгонки по методу FRAME С; в - растяжка по горизонтальной шкале,
выделяющая области W^a и Zn^a для количественного анализа; г - маркеры W
L-серин, показывающие взаимное влияние W 1-линии (обозначенной иа дисплее
LN) на Znv^.
скорректированные ш перекрытие значения k, полученные с помощью
спектрометра с дисперсией по энергии, очень близки к значениям k,
определяемым с помощью спектрометра с дисперсией по длинам волн.
Вследствие более высокого разрешения кристалл-дифракционного спектрометра
пики ZnKa и WLa в нем адекватно разрешаются при анализе, как показано. на
рис. 8.21, и поэтому значения k можно измерять в нем, не вводя поправку
на перекрытие. На рис. 8.21 указано также место положения точек измерения
фона, поскольку при измерении интенсивности кристалл-дифракционным
спектрометром необходима коррекция уровня фона путем интерполяции.
Этот пример специально был выбран для иллюстрации процедур, которым
следуют в анализе при наличии перекрытия пиков. Для данного конкретного
материала ZnW04 возможна дру-
Практические методы рентгеновского анализа_____________________
ь
-j
Рис. 8.21. Рентгеновский спектр ZnW04, полученный с помощью кристалл-ди-
фракционного спектрометра при Е0=20 кэВ.
Показано положение пиков ZnK н для измерения интенсивностей. Указаны
также
положения, в которых брались отсчеты интенсивности фона для интерполяции
под никами.
гая аналитическая стратегия, три которой перекрытие пиков бы
отсутствовало. Как показано на рис. 8.20, существуют другие аналитические
линии, а 'именно Znia (1,009 кэВ) и Wм№ (1,775 кэВ), которые достаточно
разделены по энергии. Однако
Таблица 8.3. Сравнительный анализ вольфрамата цинка ZnW04'>
Относительные интенсивности (^-отношении) кристалл-дифракциоиный
спектрометр спектрометр с дисперсией по энергии без коррекции перекрытия
с коррекцией перекрытия Рассчитанные массовые доли
кристалл-дифракционный спектрометр спектрометр с дисперсией по энергии с
коррекцией перекрытия
W, 1 а ZnKa
0,503 0,230
0,532 0,255
0,498 0,236
0,587 0,221
0,580 0,227
') Ускоряющее напряжение 20 кВ. Угол падения электронного пучка 90°, и
угол вы-кода рентгеновского излучения 52,5°.
144
Глава 8
при выборе таких низкоэнергетических линий для анализа требовалось бы,
чтобы использовались энергии пучка ниже 10 кэВ для уменьшения поглощения
в образце до приемлемого уровня и, более того, образец и эталоны должны
были бы готовиться в идентичных условиях, включая одновременное нанесение
углеродного покрытия.
8.6. ТОЧНОСТЬ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ
В РЕНТГЕНОВСКОМ МИКРОАНАЛИЗЕ
Вплоть до данного момента мы обсуждали поправки, используемые в
количественном рентгеновском микроанализе, и ошибки, связанные с
процедурами расчета и восстановления данных. Кроме того, нужно
рассмотреть точность или чувствительность данного анализа. Под точностью
или чувствительностью анализа понимается разброс результатов,
обусловленный самой природой процесса измерения рентгеновского излучения.
Для того чтобы определить химическую гомогенность образца, изменение
состава' от одной анализируемой точки до другой и минимальную обнаружимую
концентрацию данного элемента, можно воспользоваться статистическими
уравнениями, которые описывают точность или чувствительность.
8.6.1. Статистическая основа расчета точности и чувствительность
Генерация рентгеновского излучения - процесс статистический по природе.
Число рентгеновских фотонов, генерированных данным образцом и
взаимодействующих с детекторами излучения, является полностью случайной
функцией по времени, на имеет фиксированное среднее значение.
Распределение или гистограмма количества регистраций данного числа
импульсов рентгеновского излучения от одной точки образца в зависимости
от числа импульсов за фиксированный интервал времени может хорошо
аппроксимироваться непрерывным нормальным (гауссовым) распределением.
Результаты счета отдельных рентгеновских импульсов при каждом измерении
лежат на характерной гауссовой кривой, среднеквадратичное отклонение для
которой равняется корню квадратному из среднего значения ac = N1/2. На
рис. 8.22 приведена такая гауссова кривая для рентгеновской эмиссионной
спектрографии и показано среднеквадратичное отклонение сгС = Л^1/2,
полученное в идеальных условиях. Здесь N представляет собой наиболее
вероятное значение N - полного числа импульсов за данный период времени
t. Ввиду того что (Тс является результатом флуктуаций, которые не могут
Практические методы рентгеновского анализа
145
N
Рис. 8.22. Кривая гауссова распределения g для рентгеновской эмиссионной
спектро- g графии и среднеквадратичное отклонение u Ос полученное в
идеальных условиях [230].
е
1
Счет рентгеновских сротонов
быть исключены, пока идет процесс счета квантов, это среднеквадратичное
отклонение ас в рентгеновской эмиссионной спектрографии является
