物質元素成分分析及物質元素解析

物質元素成分分析、物質元素解析、物質元素剖析

物質成分分析包括采用光譜（紫外、紅外、核磁）；色譜（氣相色譜、液相色譜、離子色譜）；質譜（質譜儀、氣質連用、液質連用）；能譜（熒光光譜、衍射光譜）；熱譜（熱重分儀、示差掃描量熱儀）對樣品進行綜合解析，通過多種分離和分析方法的運用，對樣品中的各組分進行定性和定量分析，從而確定物質中各組分的結構。

在眾多的分析方法中，X射線能譜分析是常用的初步分析元素成分的方法，這種分析方法的優勢是它能將微區元素成分與顯微結構對應起來，是一種顯微結構的成分分析，而一般的化學成分分析、熒光分析及光譜分析是分析較大范圍內的平均元素組成，無法與顯微結構對應，不能直接對材料顯微結構與材料性能關系進行研究。

我們能分析主要是確定物質中含量在0.1%以上的元素成分。在測試過程中，對于不導電的試樣，例如陶瓷、剝離、有機物等，在電子探針的圖像觀察、成分分析時，會產生放電、電子束表面熱損傷等現象，造成分析點無法定位、圖像無法聚焦。大電子束流時，有些試樣電子束轟擊點會起泡、熔融。為了使試樣表面具有導電性，必須在試樣表面蒸鍍一層金或者碳等導電膜。

X射線能譜分析方法中包括點分析、線分析和面分析。

點分析是指入射電子束固定照射（轟擊）試樣表面所選區域的分析。本方法適用于入射電子束對試樣表面一個很小區域進行快速掃描。點分析區域一般為幾個立方微米到幾十個立方微米范圍。該方法用于顯微結構的定性或定量分析。

線分析是電子束沿試樣表面一條線逐點進行的分析。線分析的各分析點等距并具有相同的電子探針駐留時間。電子束沿一條分析線進行掃描時，能獲得元素含量變化的線分布曲線。線分析適用于判斷元素分布的均勻性。線掃描范圍通常小于100um。

面分析是指用能譜儀輸出的特征X射線信號強度來調制顯示器上電子束掃描試樣對應的像素點的亮度所形成的圖像。面分析是用元素面分布像觀察元素在分析區域內的分布。研究材料中雜質、相的分布和元素偏析常用此方法。EDS面分析范圍一般沒有限制，但電子束掃描范圍太大，例如在幾十倍放大倍率下掃描時，均勻的元素面分布會由于電子束入射角的變化而變的不均勻。對于低含量元素無法顯示元素面分布特征，故元素面分布一般與相同部位的形貌像對照分析。