CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ KHUẾCH ĐẠI QUANG
2.6. Phổ tán sắc năng lượng ti aX (EDS)
2.6.1. Giới thiệu
Quang phổ tia X phân tán năng lượng (EDS hoặc EDX) là một kỹ thuật phân tích được sử dụng để xác định và đặc trưng cho thành phần nguyên tố của vật liệu mẫu.
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM) được trang bị đầu dò tia X, các nguyên tử trong mẫu được kích thích bởi một chùm điện tử. Chùm tia này tương tác với nguyên tử, dịch chuyển một điện tử ra khỏi lớp vỏ của nó, để lại khoảng trống. Một electron khác từ mức năng lượng cao hơn lấp đầy khoảng trống này trong quỹ đạo thấp hơn. Năng lượng được giải phóng trong sự kiện này liên quan đến số lớp vỏ mà điện tử thay thế đã dịch chuyển khỏi vị trí ban đầu của nó và đối với lớp vỏ mà điện tử di chuyển. Năng lượng này được phát ra dưới dạng tia X, được máy dò chuyển đổi thành điện áp. Dữ liệu thu được bao gồm các số đếm tương ứng với số lượng tia X ở mỗi mức năng lượng. Mức năng lượng của tia X phát ra tương quan với các phần tử riêng lẻ, trong khi số lượng tỷ lệ liên quan đến số lượng của phần tử.
2.6.2. Cơ chế của phổ tán xạ năng lượng tia X (EDS)
Như trong biểu đồ hình 2.11, chuyển động từ vỏ L sang vỏ K sẽ tạo ra phát xạ Kα. Nếu cùng một vị trí K được lấp đầy từ quỹ đạo M, một phát xạ Kβ sẽ được tạo ra. Phát thải alpha (α) có năng lượng cao nhất, nhưng phát thải beta (β) có thể cung cấp thêm thơng tin chi tiết về ngun tố được phân tích. Một số nguyên tố có thể có sự chồng chéo năng lượng phát xạ, tuy nhiên, phát xạ α hoặc β thứ cấp có thể được sử dụng để phân biệt nguyên tố này với nguyên tố khác. Phổ tích lũy năng lượng phát xạ của một nguyên tố là duy nhất của nguyên tố đó nên nó có thể được sử dụng để xác định các hạt chưa biết trong mẫu hoặc xác định thành phần mẫu.
Hình 2.11 : Cơ chế của EDS
Công nghệ EDS rất hữu ích để phân tích thành phần nguyên tố của vật liệu mẫu cho các nguyên tố có khối lượng nguyên tử 12 (Carbon) trở lên, và cũng có thể được sử dụng để định lượng thành phần nguyên tố của mẫu. Kết quả có thể được sử dụng để xác định vật liệu lạ, xử lý sự cố quy trình, biến dạng, trong số các ứng dụng khác.
Lưu ý, để được phân tích bằng EDS, vật liệu mẫu phải có thể được làm khơ trước khi phân tích. Các loại vật liệu kiểm tra bao gồm kim loại, oxit kim loại, ẩn số, dược phẩm, protein, gốm sứ, v.v.
2.6.3. Thiết bị và giao diện làm việc
Hệ đo như được mơ tả ở phần 2.3 là kính hiển vi điện tử quét Jeol JSM-IT200 và được trang bị máy dị EDS loại trơi silicon khơ JEOL JED-2300 với diện tích hoạt động 25 mm2, được giao diện với phần mềm phân tích vi mơ SEM và EDS cơ bản của JEOL. Phần mềm được sử dụng ở đây là SMILE VIEWTM do Jeol cung cấp. SMILE VIEW ™ là một cơng cụ có độ chính xác cao để chụp ảnh, phân tích và đo lường dữ liệu SEM. Nó sẽ nâng cao đáng kể trải nghiệm của người dùng đối với một loạt các ứng dụng. Giúp người dùng nhận được nhiều hơn dữ liệu công cụ của họ. Với SMILE VIEWTM, người dùng JEOL giờ đây có rất nhiều cơng cụ trong tầm tay của họ, tất cả đều được hợp nhất trong một giao diện phần mềm dễ sử dụng.
Hình 2.12 : Giao diện của phần mềm SMILE VIEWTM
Tất cả các kết quả sẽ được tổng hợp trên 1 báo cáo và được lưu dưới dạng .pdf.