новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Оже-спектроскопия


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Оже-спектроскопия электронная (ЭОС), раздел спектроскопии. изучающий энергетические спектры оже-электронов, которые возникают при облучении исследуемого вещества электронным пучком. ЭОС широко используется для определения элементного состава газов и поверхности твердых тел. для изучения электронного строения и хим. состояния атомов в пробе.

Оже-эффект заключается в следующем. Под действием ионизирующего излучения на одном из внутренних электронных уровней (напр., К-уровне) атома образуется вакансия, на которую переходит электрон с более высокого уровня (напр., L3-подуровня). Возникший при переходе электрона избыток энергии может привести к испусканию рентгеновского фотона (излучательный переход) или к выбрасыванию еще одного электрона, например с подуровня L1 (безызлучательный переход). Этот электрон называют оже-электроном, а его кинетическая энергия Е определяется уравнением: Е = Ек — EL1 - EL3 , где Ек, EL1 и EL3-энергии связи электронов на уровнях К, L1, и L3 соотв. (с учетом влияния ионизации атома). Рассмотренный оже-переход обозначается KL1L3. Существуют и другие переходы, например типа LMM, MNN, KLM. Оже-эффект наблюдается у всех элементов периодической системы, начиная с Li, причем его вероятность для легких элементов достигает 0,99 и убывает с увеличением порядкового номера. В твердом теле наряду с переходами между внутренними уровнями атома наблюдаются переходы (типа LMV, LVV и т.д.) с участием электронов валентной зоны.

Спектры оже-электронов регистрируют с помощью оже-спектрометров, которые состоят из источника ионизирующего излучения, камеры для размещения исследуемых образцов, энергоанализатора и детектора электронов. В качестве ионизирующего излучения используют электронные пучки с энергией от 3 до 10 кэВ, а в приборах с пространственным разрешением менее 0,1 мкм-с энергией выше 10 кэВ. Для измерения кинетической энергии электронов применяют дисперсионные электростатические энергоанализаторы (с цилиндрическими или полусферическими электродами), которые обеспечивают высокое энергетическое разрешение (DE/E)•100 ~ 0,05%. Для детектирования электронов служат электронные умножители (в частности, каналтроны), имеющие высокую эффективность счета низкоэнергетических электронов при малом уровне фона. Оже-спектрометры дают возможность получать энергетические спектры в виде зависимостей N(E)-E и [dN(E)/dE]-E (рис. 1), где N(E)- выход (или интенсивность тока) оже-электронов, равный числу оже-электронов, испускаемых исследуемым объектом в единицу времени.



По спектрам оже-электронов можно проводить качественный и количественный элементный анализ пробы. Для этого пользуются спектрами в координатах [dN(E)/dE]-E, которые обеспечивают более высокую чувствительность и точность анализа. Элемент, присутствующий в пробе, идентифицируют по значению кинетической энергии Е оже-электронов, поскольку эта величина зависит только от энергии связи электронов на электронных уровнях, и, следовательно, определяется природой атомов. Кроме того, форма оже-пиков в спектре чувствительна к химическому состоянию атомов, что наиболее четко проявляется в случае переходов с участием электронов валентной зоны (рис. 2).


Концентрацию элемента в пробе можно оценить по интенсивности его пика в оже-спектре. Для этого обычно применяют метод внеш. стандарта (эталона) или безэталонный метод. В первом случае интенсивность Ii пика i-го элемента в оже-спектре пробы сравнивают с интенсивностью Ii, соответствующего пика в оже-спектре стандартного образца или с интенсивностью пика оже-спектра чистого серебра. Концентрацию Ci i-ro элемента рассчитывают по ф-лам: или соотв., где ai,Ag-фактор элементной чувствительности; ai,Ag = . В безэталонном методе расчет ведут по формуле:

,где Ij-интенсивность пика j-го элемента в оже-спектре пробы (j i). Погрешность анализа рассмотренными методами составляет 10-15%, а чувствительность при определении различных элементов варьирует от 0,01 до 1 атомных %.

Толщина анализируемого слоя повверхности твердого тела определяется глубиной выхода оже-электронов, которая зависит от их энергии и, например, для разных металлов составляет 0,5-2,0 нм. В связи с малой глубиной выхода оже-электронов, загрязнение исследуемой поверхности адсорбируемыми атомами вносит существенную погрешность в результаты анализа. Поэтому в спектрометрах создают глубокий вакуум (10-6-10-8 Па). Кроме того, оже-спектрометры снабжают ионными пушками (источниками ионов инертных газов), которые используют для очистки исследуемой поверхности и проведения послойного анализа. Оже-спектрометры для анализа газов имеют вакуумную систему, которая обеспечивает одновременно относительно высокое давление (1-10 Па) исследуемого газа в камере образцов и низкое давление (~10-6Па) в измерительной камере.

Оже-эффект открыл П. Оже в 1923; для аналитеских целей впервые его использовал Дж. Ландер в 1953.

Лит.: Карлсон Т., Фотоэлектронная и оже-спектроскопия, пер. с англ., Л., 1981; Электронная и ионная спектроскопия твердых тел. пер. с англ., под ред. В. И. Раховского, М., 1981. B.C. Сергеев.




выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXVII
Контактная информация