5. Bố cục của luận văn gồm
2.2.3. Phương pháp phổ tán sắc năng lượng ti aX
Phổ tán xạ sắc năng lượng tia X (Energy Dispersive X-ray- EDX) là một kỹ thuật phân tích dùng để phân tích nguyên tố của mẫu rắn. Nguyên lý dựa trên sự tương tác của nguồn tia X kích thích vào mẫu cần phân tích. Mỗi nguyên tố hoá học có một cấu trúc nguyên tử xác định tạo ra các phổ tia X đặc trưng riêng biệt cho nguyên tố đó. Để kích thích bức xạ đặc trưng tia X từ mẫu, một chùm hạt có năng lượng cao của các hạt tích điện như điện tử hay photon, hay chùm tia X được chiếu vào mẫu cần phân tích. Các nguyên tử trong mẫu này ở các trạng thái cơ bản (chưa bị kích thích), các điện tử ở các mức năng lượng riêng biệt xoay quanh hạt nhân. Khi tia tới kích thích các điện tử ở lớp bên trong, đánh bật nó ra khỏi nguyên tử tạo thành lỗ trống điện tử, một điện tử từ lớp bên ngoài có năng lượng cao hơn nhảy vào điền vào lỗ trống đó. Sự khác nhau về năng lượng giữa lớp ngoài có năng lượng cao và lớp bên trong có năng lượng thấp hơn tạo ra tia X. Cường độ của tia X phát ra từ mẫu có thể được đo bằng phổ kế tán xạ năng lượng (Energy Dispersive Spectrometer - EDS). Từ chỗ năng lượng tia X là đặc trưng cho hiệu số năng lượng của hai lớp điện tử và đặc trưng cho cấu tạo của nguyên tố phát xạ ra tia X đó, nên cường độ của tia X này có thể dùng để đặc trưng định tính cũng như định lượng các nguyên tố có trong mẫu. Tần số f của tia X được xác định qua định luật Mosley như sau [3]:
(2.5) Trong đó me: khối lượng của điện tử; qe: điện tích của điện tử; h: hằng số Planck
Theo định luật này, tần số tia X phát ra là đặc trưng đối với nguyên tử của mỗi chất có mặt trong chất rắn. Năng lượng này có thể được giải phóng dưới dạng một photon tia X. Bước sóng và năng lượng của photon này hoàn toàn phụ thuộc vào bản chất nguyên tử của nguyên tố phát ra nó. Do vậy phân tích phổ tán sắc năng lượng tia X cho ta biết thông tin về sự có mặt của nguyên tố phát ra tia X, còn cường độ tia X phát ra cho ta biết nồng độ nguyên tử nguyên tố có trong mẫu. Có nhiều loại thiết bị phân tích EDX, nhưng phổ là phân tích EDX được tích hợp với kính hiển vi điện tử quét (SEM).
Các nghiên cứu trong luận văn về phổ tán sắc năng lượng tia X ( EDX) được thực hiện trên hệ thiết bị đo phổ EDX tại phòng thí nghiệm Hiển vi điện tử và Vi phân tích, Viện Tiên tiến Khoa học và Công nghệ, trường đại học Bách Khoa Hà Nội.