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X光能谱EDS和X光波谱WDS的区别和各自的应用  

2011-11-21 22:41:18|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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:驰奔 编辑

        EDS使用半导体晶体接收所有x射线信号,信号接收效率高,当前SDD晶体探测效率可达到100万cps。由于同一特征能量x光子,轰击探测晶体,实现的电子空穴对呈现统计的离散事件,以特征能量为中心的高斯分布半高宽较宽,也就是能量分辨率较差,理论上能谱的能量分辨率为120ev,当前10mm?探测晶体商品指标实际在125ev左右,大多标定在130ev左右。由于谱峰较宽,峰背比较差,只有含量高于千分之一的成分才会被探测到,加之各种线系重叠峰严重,所需的剥离重叠峰程序复杂,定量水平较差,标准情况下,定量精度2%左右。
EDS同一个晶体可接收从4Be-100Fm所有元素的特征x射线,可对所有元素同时展谱,由于探测器效率非常高,定性定量分析速度非常快,最快几秒定性,一般1-3分钟可打出从B-U范围内所有元素数据,是当前材料微区分析最基本的手段,广泛使用。价格相对WDS便宜一半以上。

       WDS探测器对进入的X射线,首先使用分光晶体,通过机械转动,按照布拉格衍射条件,搜索到元素特征能量X射线,其他不符合衍射条件的X射线被屏蔽,特征能量为中心的高斯分布半高宽很窄,能量分辨率很高10ev以下,和理想的特征x射线分辨率非常接近,几乎可以区分所有线系的特征能量,重叠峰造成的定量影响降到最低,在相同计数率情况下,相对EDS,峰背比很高,可实现万分之一含量元素定性,定量精度要可达0.5%左右。因为是逐个元素进行展谱,分析时间很长,一个样品分析需要半小时,甚至几个小时。元素分析范围B-U.  由于WDS接近化学定量精度水平,因此在微区化学分析中,整个系统常常以电子探针商品出现,扫描电镜配置WDS很少用,电子探针往往配置4个波谱探测器同时进行信号采集,以提高定分析速度。即便如此,定性速度还是远远落后于EDS, 一般都配套EDS,用于定性,然后直接用WDS定量, EDS和WDS成为一个有机整体使用也很普遍。WDS结构复杂,定量精密度高,价格很贵。
如图,是EDS和WDS谱图,很形象的看出差异。


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