Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Том 1 - Гоулдстей Дж.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 7.4. Флуоресценция Fe*a в сплаве, содержащем 10 вес.% Fe - 90
вес.% Ni
а) Входные данные сплава Fe-Ni
Fe Ni
ц/p Fe*a (см2/г) M-/P Ni*a (CM2/r) (O A EKP (кэВ) С Свес, часть)
71,4 397,6 55,847 7,11 0,1 90 58,9 0,37 58,71 8,332 0,9
б) Результаты расчета для сплава 10 вес.% F - 90 вес.% Ni
•ф, град Е, 1, кэВ ^Fe-Ni/7Fe FFe ^Fe Фн
52,5 15 0,263 0,792 1,002 1,005
15,5 15 0,168 0,856 1,008 1,015
52,5 30 0,346 0,743 1,011 1,023
15,5 30 0,271 0,787 1,030 1,065
но работать при низких ускоряющих напряжениях. При работе с низкими
ускоряющими напряжениями будет уменьшаться также поправка на поглощение
Лие и Лж (табл. 7.4). Хотя поправка на флуоресценцию уменьшается при
малых углах ф, ошибка, связанная с членом Fiy не увеличивается с
увеличением угла выхода [140]. Следовательно, требование работы при
низких Ео и больших значениях ф, рекомендуемое для уменьшения Л;,
остается в силе даже в тех случаях, когда требуется вводить большие
поправки на флуоресценцию.
Если концентрация С3- (уравнение 7.27) такова, что флуоресценция
уменьшается, ////, также уменьшается. Например, если концентрация Ni в
бинарном сплаве Fe - Ni изменяется от 90 до 50% (сплав 50% Fe - 50% Ni),
величина флуоресценции при ,Ео=15 кэВ, ф = 15,5° уменьшается более чем в
2 раза - от 16,8 до 6,5%. Ясно, что относительный эффект флуоресценции
заметно возрастает, если С, уменьшается, а С,- увеличивается.
7.2.5. Поправка на флуоресценцию за счет непрерывного рентгеновского
излучения
Всякий раз, когда для возбуждения рентгеновских спектров используются
электроны, характеристические пики, используемые в качестве аналитических
линий, всегда сопровождаются
Количественный рентгеновский микроанализ
27
непрерывным рентгеновским излучением с энергией в диапазоне от 0 до Е0.
Это непрерывное излучение возникает из-за того, что входящие электроны
замедляются в электрическом поле атомов, в результате чего по мере их
прохождения в твердом теле образуются кванты различных энергий.
Непрерывное излучение содержит кванты с энергией, достаточной для
возбуждения любого характеристического излучения, которое может
возбуждаться непосредственно электронным лучом, в диапазоне от Екр до Е0,
поскольку всегда имеется непрерывное излучение. Расчет интенсивности
вторичного излучения, возбуждаемого непрерывным спектром, сложен по
следующим соображениям:
1. Эффект должен интегрироваться по всему диапазону энергий от ?кр до Ео-
Поперечное сечение возбуждения изменяется с энергией непрерывного
излучения.
2. Необходимо знать функциональную зависимость интенсивности непрерывного
рентгеновского излучения от атомного номера образца и энергии пучка.
3. Различие в эффекте флуоресценции из-за непрерывного рентгеновского
излучения между образцом и эталоном существенно зависит от величин
относительных массовых коэффициентов поглощения для представляющей
интерес линии.
Хенок [64] вывел функциональное выражение для интенсивности флуоресценции
/ф', возбуждаемой непрерывным излучением:
/ф' = f(Z, <й, г, (р/р)ф),
где Z - средний атомный номер, и - выход флуоресценции, г-¦ отношение
скачка поглощения, (ц/р) - массовый коэффициент поглощения и ф - угол
выхода.
Точные вычисления 1ф' требуют значительного объема программ и затрат
машинного времени. Поскольку этим эффектом во многих случаях допустимо
пренебречь, в большинство программ для коррекции по методу трех поправок
не включается поправка на флуоресценцию за счет непрерывного излучения.
Она учитывается в таких "полных" процедурах коррекции, как COR [141] и
разработанные в [142, 143]'.
Было проведено исследование поправки на флуоресценцию за счет
непрерывного излучения, чтобы выявить случаи, когда этой поправкой можно
пренебречь [144]. Авторы пришли к следующим заключениям:
1. Величиной поправки на флуоресценцию за счет непрерывного излучения
нельзя пренебречь в тех случаях, когда /(%)> >0,95. Это соответствует
случаям анализа рентгеновских линий элементов в легкой матрице, например
анализа "тяжелого" компонента в окисле.
(7.29)
28
Глава 7
2. Изменения ускоряющего напряжения и погрешности в значениях угла
выхода, выходе флуоресценции и отношении скачка поглощения не оказывают
существенного влияния на величину рассматриваемой поправки.
3. Поправкой на флуоресценцию за счет непрерывного рентгеновского
излучения можно пренебречь, когда
/(X) <0,95, Ct > 0,5, Z3T "zo6p. (7.30)
4. Все полученные результаты подтверждают целесообразность проведения
количественного анализа при низких перенапряжениях и большом угле выхода
рентгеновского излучения [123].
Возможно, наиболее важное значение имеет первый из этих выводов о том,
что неопределенность может возникать при использовании жесткого
рентгеновского излучения от тяжелых элементов (Zn, Hg и т. д.),
содержащихся в виде следов в легких матрицах, таких, как В.
При анализе следов меди в биологических объектах наблюдаемая
интенсивность в основном обусловлена вкладом флуоресценции за счет
