Dưới đây là bài thuyết trình Phổ kế quang điện tử tia X XPS, bài thuyết trình này trình bày về cơ sở lý thuyết của XPS, hiệu ứng quang điện, điện tử Auger và điện tử quang điện, tia X; cấu tạo - nguyên tắc hoạt động của hệ phổ kế XPS.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài thuyết trình Phổ kế quang điện tử tia X XPS
- GIỚI THIỆU
Trường ĐH KHTN TPHCM, 01/2011
GVHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng
HV: Nguyễn Thị Thúy Hằng
Lưu Mai Loan
Nguyễn Thị Tố Nhi
- KHÁI QUÁT VỀ SỰ RA ĐỜI
CỦA PHƯƠNG PHÁP XPS
Albet Einstein
-1887, Heinrich Rudolf Hertz đã phát Heinrich Rudolf Hertz
hiện ra hiệu ứng quang điện
-1907, P.D.Innes đã làm thí nghiệm
với một ống Röntgen, cuộn dây
Helmholtz và các tấm ảnh để ghi phổ
XPS đầu tiên ra đời dựa trên hiệu ứng
quang điện
- LỊCH SỬ VỀ XPS
- Sau chiến tranh thế giới thứ 2
nhóm của Kai Siegbahn tiếp tục
nghiên cứu và đã ghi nhận được phổ
phân giải năng lượng cao đầu tiên của
NaCl (1954).
- 1967 Siegbahn công bố một Kai Siegbahn
nghiên cứu toàn diện về XPS và được
công nhận ngay lập tức với các tiện
ích của XPS.
- 1981, Siegbahn đã được tặng giải
Nobel.
Máy XPS
- GIỚI THIỆU VỀ XPS
• X - ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) - phổ quang điện
tử tia X.
• XPS là kĩ thuật phân tích tính chất trên bề mặt vật liệu
thông qua phổ.
• Được dùng để xác định thành phần cơ bản, trạng thái hóa
học, trạng thái điện tử của các nguyên tố trên bề mặt của
vật liệu.
- CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Trong phân tích phổ XPS,
năng lượng liên kết của các
electron với nguyên tử trong
mẫu vật được phản ánh thông
qua các đỉnh phổ năng lượng
trong hệ trục tọa độ Oxy
- CƠ SỞ LÝ THUYẾT
HIỆU ỨNG QUANG ĐIỆN
• XPS hoạt động dựa trên nguyên tắc hiệu ứng quang điện.
• Theo định luật bảo toàn năng lượng:
hv = EB + EK + Wf
- CƠ SỞ LÝ THUYẾT
HIỆU ỨNG QUANG ĐIỆN
- ĐIỆN TỬ AUGER
VÀ ĐIỆN TỬ QUANG ĐIỆN
- Do sự tương tác của điện tử với
chùm photon ( hoặc electron) năng
lượng cao điện tử phát xạ cấp 1
(điện tử quang điện).
- Một điện tử khác ở mức cao hơn
nhảy vào lỗ trống giải phóng năng
lượng, truyền cho điện tử khác điện
tử Auger
- ĐIỆN TỬ AUGER
VÀ ĐIỆN TỬ QUANG ĐIỆN
• Động năng của quang điện tử là
tùy theo tính chất nguồn.
• Động năng của điện tử Auger
độc lập với bản chất nguồn.
- CƠ SỞ LÝ THUYẾT
TIA X
• Tia X:
• Tia X là bức xạ điện từ có năng lượng cao. Năng lượng của nó
nằm trong khoảng từ 200eV – 1MeV. Bước sóng của nó nằm
trong khoảng giữa tia gamma và vùng tử ngoại (10nm
1pm), tuy nhiên không có ranh giới rõ ràng giữa các vùng khác
nhau trong thang sóng điện từ
- CƠ SỞ LÝ THUYẾT
TIA X
Cách tạo tia X:
• Điện cực catot được làm bằng
sợi dây mảnh tungsten, khi đốt
nóng nó sẽ tạo ra các electron.
Các electron sẽ được gia tốc
hướng về anot.
• Khi các electron với vận tốc rất
cao va chạm với anot và nó sẽ bị
mất năng lượng đồng thời sẽ
sinh ra tia X.
- SƠ ĐỒ TẠO TIA X
- SƠ ĐỒ TẠO TIA X
- CẤU TẠO
1) Buồng chân không
2) Nguồn tia X
3) Bộ phận phân tích năng
lượng
4) Detector
- NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG
- CẤU TẠO
BUỒNG CHÂN KHÔNG
Gồm 2 buồng:
1) Buồng nối với bên ngoài và
được bơm để tạo chân không
thấp.
2) Buồng thứ 2 có chân không
siêu cao (10-9 Torr)
Chức năng:
-Tránh làm bẩn bề mặt mẫu
-Tránh sự va chạm giữa điện tử
quang và nguyên tử khí
- CẤU TẠO
NGUỒN TIA X
- Được tạo ra bằng cách sử dụng electron đập vào bản kim loại
làm phát ra bức xạ tia X.
- Tùy theo kim loại mà bức xạ phát ra mang năng lượng khác
nhau.
- Nguồn tia X thường sử dụng là nguồn ALKα ( 1486,6 eV )
hoặc MgKα (1253,6 eV)
- CẤU TẠO
NGUỒN TIA X – 2 ANODE
- 2 anode làm bằng Cu
phủ Mg và Al được làm
lạnh bằng nước.
- 2 cathode đặt về 2 phía
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
