Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Том 1 - Гоулдстей Дж.
Скачать (прямая ссылка):
i. Поправка пренебрежимо мала, если (Е-?кр) больше 5 кэВ. Поправка на
флуоресценцию необходима потому, что энергии рентгеновского излучения от
элемента j достаточно для возбуждения вторично-
24
Глава 7
го рентгеновского излучения элемента i. Таким образом, интенсивность
рентгеновского излучения элемента i оказывается выше, чем в случае только
электронного возбуждения.
Электроны поглощаются значительно сильнее, чем рентгеновское излучение с
такой же энергией. Таким образом, флуоресцентное излучение может
возникать на значительно больших расстояниях от точки падения
электронного пучка, чем первичное излучение (рис. 3.49, гл. 3).
Следовательно, средняя глубина выхода флуоресцентного излучения больше,
чем первичного. Поэтому интенсивность флуоресцентного излучения,
измеряемого детектором относительно первичного, возрастает с увеличением
угла выхода рентгеновского излучения.
Поскольку за счет флуоресценции интенсивность излучения элемента i всегда
увеличивается, для поправки можно использовать следующее выражение:
?г=[1 +2 vw]i [ (/+/+]*. (7-26>
Поправочный фактор IhiiU представляет собой отношение интенсивности
излучения элемента Ец, вызываемого элементом / путем флуоресценции, к
интенсивности излучения элемента ?, возбуждаемого электронами. Общий
фактор поправки получают суммированием флуоресценции элемента i,
вызываемой всеми элементами / в образце. Наибольшее распространение
получило выражение для фактора поправки Д,¦///,-, выведенное Ридом [138].
Для элемента ?, флуоресцирующего под воздействием элемента / в образце,
содержащем эти или дополнительные элементы, имеем
/+<7; = CJY(yiY "У гР tj. (7.27)
Здесь С; - концентрация элемента, возбуждающего паразитную флуоресценцию;
У0 определяется в виде
Г0 = 0,5 [(Гг- 1)/Г;] СО; {AjAj),
где Гг-'Величина скачка поглощения для элемента i с небольшой ошибкой для
Д-линии (г -1)/г; = 0,88; для L-линии (г;- - 1)/г; = 0,75; со.; - выход
флуоресценции для элемента / (гл. 3); Ai - атомный вес представляющего
интерес элемента; Aj- атомный вес элемента, вызывающего флуоресценцию; Уi
= = [(+- 1)/(7Д-1)]''67,где U = E0jEKV\ У2 = (р/р) + (р/р)jo6P, где (p/p)
i> - массовый коэффициент поглощения излучения элемента j и (ц/р)3обр -
массовый коэффициент поглощения излучения элемента j в образце.
Член Уз учитывает поглощение У3= [In (1 -]-")]/"-]- [In (1-|-A-v)]jv, где
м= [ (ц/рробр/(р/р) Чбр] cosec ф, (р/р) !0бР - массовый коэффициент
поглощения излучения элемента в образце
Количественный рентгеновский микроанализ
25
[уравнение (7.16)] и v = 3,3- 105/(?V'65-Дер1'65) (ц/р)%бр, где Екр
относится к элементу L Наконец, Рц- фактор, учитывающий пик возникающей
флуоресценции. Если имеет место К- -К- (/(-линия возбуждает /(-линию) или
L-L-флуоресценция, то Pij=l. Если же возникает L-К- или К-L-
флуоресценция, Pij равен 4,76 и 0,24 соответственно.
Выражение Рида используется в большинстве методов расчета поправок с
помощью ЭВМ. Как было установлено, это выражение является точным в
реальных рабочих условиях микроанализа [139]. Исследование влияния
неопределенности входных параметров на модель Рида [140] показало, что
наибольшее влияние оказывает неопределенность в со/, неопределенность в
остальных переменных вносит незначительные погрешности. Уравнение (7.26)
распространяет расчет поправки на случай флуоресценции элемента i под
влиянием более чем одного элемента /. Величина IUjlh рассчитывается по
уравнению
(7.27) для каждого элемента вызывающего флуоресценцию элемента г.
Влияние всех этих элементов суммируется согласно уравнению (7.26). Если
эталон состоит из чистого элемента или другие элементы, присутствующие в
многокомпонентном эталоне, не вызывают флуоресценцию элемента i,
уравнение (7.26) для Fi можно записать в более простой форме:
Фактор флуоресценции /д является обычно наименее важной поправкой в
методе трех поправок, поскольку вторичная флуоресценция может и не
происходить или концентрация С3- в уравнении (7.27) может быть мала.
Важность поправки на флуоресценцию можно продемонстрировать на примере
бинарной системы Fe - Ni. В такой системе энергия характеристического
излучения Nixa 7,478 кэВ больше, чем энергия возбуждения Fe /(-излучения,
?'к = 7,11 кэВ. Поэтому генерируется избыточное количество квантов Еека-
излу-чения. Поправка на атомный номер в такой системе меньше 1%, и ею
можно пренебречь. Расчеты /%<> в сплаве 10 вес.% Fe - 90 вес.% Ni
проводились по формулам (7.27) и (7.28).
В табл. 7.4 указаны входные данные, используемые для расчета Fi. Величина
LFe рассчитывалась для двух значений ускоряющих напряжений 30 и 15 кВ и
для двух значений углов выхода 15,5 и 52,5°. Величина флуоресценции Fe,
определяемая отношением /^е-ш/Де, приведена в табл. 7.4. Она изменяется
от 16,8 до 34,6% и увеличивается с увеличением угла выхода рентгеновского
излучения и ускоряющего напряжения. Для уменьшения величины поправки на
флуоресценцию желатель-
(7.28)
26
Глава 7
