The reason is that wavelength resolution is unable to separate CrKα2 from CrKα1. Often, we need more than one type of crystal to obtain the whole range of wavelength dispersion from a specimen, because the limitation of wavelength ranges by the crystal’s d-spacing. For example, Figure 6.8 show the spectra of nickel-based alloy obtained by LiF and TAP analyzing crystals. The spectrum obtained with LiF covers a short wavelength and that obtain with TAP covers along wavelength range. The two spectra provide a complete Chemical analysis of the nickel-based alloy that contains Cr, Co, W, Ta, V, and Re. The relative intensities of spectrum lines representing individual elements provide a rough idea of the relative concentrations of those elements in the alloy. Precise measurement of element concentration requires more complicated quantitative analysis, which will be introduced in Section 6.4.
While WDS provides high resolution and high ratio signal to background, analysis of the spectra can be complicated. Equation 6.2 (Bragg’s Law) indicates that the orders of diffraction (n) may generate multiple wavelength peaks in a spectrum of the same for characteristic line. For example, given a specific characteristic X-ray line with the wavelength (λ) emitted form a specimen, there may be three peaks corresponding to n = 1, 2 and 3. In addition, if a specific wavelength is nearly equal to a multiple of anther wavelength, then their peaks will appear superimposed one each other in the spectrum. For example, SKα (n = 1) has a wavelength of 5.372Å, which is very close to three time the CoKα wavelength (1.789 Å x 3 = 5.367 Å). Thus, the SKα line will likely be superimposed the third order (n = 3) CoKα line. We should be aware of all of these special problems in interpreting a WDS spectrum.
Energy dispersive spectroscopy became a commercial product in the 1970, and rapidly overtook WDS in popularity. An EDS system is structurally simple because it does not have moving parts such as the rotation detector with WDS. EDS system are relatively faster because the detector collects the signals of characteristic X-ray energies from a whole range of elements in a specimen at the same time rather than collecting signals from X-ray wavelength individually. For EDS, the typical resolution of energy dispersion is about 150-200 eV, worse than the corresponding resolution of WDS, and the lightest element that can be detected is O (Z = 8), not C (Z = 6). But these disadvantages are not as important as the advantages of an EDS system, which are low cost and fast analysis.
Detector
The Si(Li) is the most commonly used detector in an EDS system. The Si(Li) detector consists of a small cylinder of p-type silicon and lithium in the form of a Si(Li) diode, as schematically show in Figure 6.9. X-ray photons collected by the detector e=generate a specific number of electron-hole pairs. The average energy of photon needed to generate as electron-hole pairs (еi) is about 3.8 eV the Si(Li) diode. The higher the photon energy, the more pairs are generated. Characteristic X-ray photon can be separated by their energy levels according to the number of electron-hole pairs they generate.
The electron-hole pairs, as the electric charge, are swept from the detector diode. A preamplifier collects the charge to produce an output of electrical pulse whose voltage amplitude is proportional to the X-ray photon energy. The energy resolution of the detector (R) in eV can be estimated.
เหตุผลก็คือความละเอียดของคลื่นไม่สามารถที่จะแยกออกจากCrKα2CrKα1 บ่อยครั้งที่เราต้องการมากกว่าหนึ่งประเภทของผลึกที่จะได้รับทั้งช่วงของการกระจายความยาวคลื่นจากตัวอย่างเพราะข้อ จำกัด ของความยาวคลื่นช่วงโดยคริสตัลงระยะห่าง ตัวอย่างเช่นรูปที่ 6.8 แสดงสเปกตรัมของโลหะผสมนิกเกิลตามที่ได้รับจาก LiF และ TAP วิเคราะห์ผลึก คลื่นความถี่ที่ได้รับกับ LiF ครอบคลุมความยาวคลื่นสั้นและที่ได้รับกับ TAP ครอบคลุมพร้อมช่วงความยาวคลื่น สองสเปกตรัมให้การวิเคราะห์ทางเคมีที่สมบูรณ์ของโลหะผสมนิกเกิลตามที่มี Co, Cr, W, ตา, V, และเรื่อง ความเข้มของญาติของเส้นสเปกตรัมที่เป็นตัวแทนของแต่ละองค์ประกอบให้เป็นความคิดที่หยาบของความเข้มข้นของความสัมพันธ์ขององค์ประกอบเหล่านั้นในโลหะผสม วัดที่แม่นยำของความเข้มข้นองค์ประกอบต้องมีการวิเคราะห์เชิงปริมาณที่มีความซับซ้อนมากขึ้นซึ่งจะถูกนำมาใช้ในส่วนที่ 6.4
ในขณะที่ WDS ให้ความละเอียดสูงและสัญญาณอัตราสูงเพื่อให้พื้นหลังการวิเคราะห์สเปกตรัมจะมีความซับซ้อน สม 6.2 (กฎของแบร็ก) แสดงให้เห็นว่าคำสั่งของการเลี้ยวเบน (n) อาจสร้างยอดหลายความยาวคลื่นในสเปกตรัมของเดียวกันสำหรับสายลักษณะ ตัวอย่างเช่นกำหนดเส้นเฉพาะลักษณะรังสีเอ็กซ์ที่มีความยาวคลื่น (λ) ปล่อยออกมาในรูปแบบของชิ้นงานอาจจะมีสามยอดสอดคล้องกับ n = 1, 2 และ 3 นอกจากนี้หากความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจงเกือบเท่ากับหลาย ของความยาวคลื่นอับละอองเกสรแล้วยอดของพวกเขาจะปรากฏซ้อนทับหนึ่งซึ่งกันและกันในสเปกตรัม ตัวอย่างเช่นSKα (n = 1) มีความยาวคลื่นของ5.372Åซึ่งเป็นมากใกล้กับสามครั้งความยาวคลื่นCoKα (1.789 Å x 3 = 5.367 Å) ดังนั้นสายSKαจะมีโอกาสได้ซ้อนทับเพื่อที่สาม (n = 3) สายCoKα เราควรจะตระหนักถึงทุกปัญหาพิเศษเหล่านี้ในการตีความ WDS สเปกตรัม
การกระจายพลังงานสเปกโทรสโกกลายเป็นผลิตภัณฑ์ในเชิงพาณิชย์ในปี 1970 และอย่างรวดเร็วทัน WDS ในความนิยม ระบบ EDS เป็นโครงสร้างที่ง่ายเพราะมันไม่ได้มีการเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนเช่นเครื่องตรวจจับการหมุนที่มี WDS EDS ระบบที่ค่อนข้างเร็วขึ้นเนื่องจากเครื่องตรวจจับเก็บรวบรวมสัญญาณของลักษณะพลังงานรังสีเอกซ์จากทั้งช่วงขององค์ประกอบในตัวอย่างในเวลาเดียวกันมากกว่าการเก็บรวบรวมสัญญาณจากรังสีความยาวคลื่นรายบุคคล สำหรับ EDS, ความละเอียดโดยทั่วไปของการกระจายพลังงานประมาณ 150-200 eV, เลวร้ายยิ่งกว่าความละเอียดที่สอดคล้องกันของ WDS และองค์ประกอบที่มีน้ำหนักเบาที่สามารถตรวจพบเป็น O (Z = 8) ไม่ C (Z = 6) แต่ข้อเสียเหล่านี้จะไม่เป็นสิ่งที่สำคัญเป็นข้อได้เปรียบของระบบ EDS ซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายต่ำและการวิเคราะห์อย่างรวดเร็ว
ตรวจจับ
ศรี (Li) เป็นเครื่องตรวจจับที่ใช้กันมากที่สุดในระบบ EDS ศรี (Li) เครื่องตรวจจับประกอบด้วยกระบอกเล็ก ๆ ของชนิดพีซิลิกอนและลิเธียมในรูปแบบของศรี (Li) ไดโอดเป็นแผนผังแสดงในรูปที่ 6.9 โฟตอนรังสีเอกซ์ที่เก็บรวบรวมโดยเครื่องตรวจจับอี = สร้างหมายเลขเฉพาะของคู่อิเล็กตรอนหลุม พลังงานเฉลี่ยของโฟตอนที่จำเป็นในการสร้างเป็นคู่อิเล็กตรอนหลุม (еi) ประมาณ 3.8 eV ศรี (Li) ไดโอด ที่สูงกว่าพลังงานโฟตอน, คู่มากขึ้นจะมีการสร้าง ลักษณะรังสีโฟตอนสามารถแยกตามระดับพลังงานของพวกเขาตามจำนวนของคู่อิเล็กตรอนหลุมพวกเขาสร้าง
คู่อิเล็กตรอนหลุมเป็นค่าใช้จ่ายไฟฟ้าจะกวาดออกจากไดโอดเครื่องตรวจจับ preamplifier เก็บค่าใช้จ่ายในการผลิตการส่งออกของพัลส์แรงดันไฟฟ้าที่มีความกว้างเป็นสัดส่วนกับโฟตอนพลังงานรังสีเอ็กซ์ ความละเอียดของการใช้พลังงานของเครื่องตรวจจับ (R) ใน eV สามารถประมาณ
การแปล กรุณารอสักครู่..

เหตุผลคือ ความยาวคลื่น ความละเอียด ไม่สามารถแยกจากαเค 2 เค α 1 บ่อยครั้งที่เราต้องการมากกว่าหนึ่งชนิดของผลึกที่ได้รับช่วงทั้งหมดของการแพร่กระจายคลื่นจากตัวอย่าง เพราะข้อจำกัดของความยาวคลื่นช่วงโดย d-spacing ของคริสตัล ตัวอย่าง รูปที่ 7 แสดงสเปกตรัมของโลหะผสมนิกเกิลได้จากลิฟและแตะวิเคราะห์ผลึกตามสเปกตรัมที่ได้กับ Lif ครอบคลุมความยาวคลื่นสั้นและได้รับกับแตะที่ครอบคลุมตามความยาวคลื่นช่วง 2 ให้วิเคราะห์สเปกตรัมสมบูรณ์ของโลหะผสมนิกเกิลฐานที่ประกอบด้วยโครเมียม , CO , W , TA , V , และ ทางความเข้มสัมพัทธ์ของสเปกตรัมเส้นเป็นตัวแทนของแต่ละองค์ประกอบให้ความคิดที่หยาบของความเข้มข้นของญาติขององค์ประกอบเหล่านั้นในโลหะผสมการวัดความเข้มข้นขององค์ประกอบชัดเจน ต้องมีการวิเคราะห์ที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งจะแนะนำในส่วน 6.4
ในขณะที่ WDS ให้ความละเอียดสูงและสัญญาณอัตราสูงเพื่อพื้นหลัง , การวิเคราะห์สเปกตรัมสามารถที่ซับซ้อน สมการที่ 62 ( Bragg เป็นกฎหมาย ) ระบุว่า คำสั่งของการเลี้ยวเบน ( N ) อาจสร้างยอดในสเปกตรัมของแสงหลายเส้นเหมือนกัน ลักษณะ ตัวอย่างเช่น ให้สอดคล้องกับคุณลักษณะเฉพาะรังสีความยาวคลื่น ( λ ) ปล่อยออกมาในรูปแบบของตัวอย่าง อาจจะมีสามยอดเขาที่ n = 1 , 2 และ 3 นอกจากนี้ถ้าความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจงเป็นเกือบเท่ากับหลายของอับแสง แล้วยอดของพวกเขาจะปรากฏขึ้นซ้อนทับกันในสเปกตรัม ตัวอย่างเช่น SK α ( n = 1 ) มีความยาวคลื่น 5.372 กริพเพน ซึ่งอยู่ใกล้กับสามเวลาค็อกαความยาวคลื่น ( 1.789 • x 3 = 5.367 Å ) ดังนั้น , SK αสายอาจจะซ้อนทับที่สามเพื่อ ( n = 3 ) โค๊กαบรรทัดเราควรจะตระหนักถึงปัญหาทั้งหมดเหล่านี้เป็นพิเศษในการตีความแบบ WDS .
พลังงานกระจายตัวสเปกโทรสโกปีเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ใน 1970 อย่างรวดเร็วและแซงหน้า WDS ในความนิยม ระบบการศึกษาเป็นโครงสร้างที่ง่ายเพราะไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เช่น การหมุนเครื่องกับ WDS .ระบบการศึกษาจะค่อนข้างเร็ว เพราะเครื่องเก็บรวบรวมสัญญาณลักษณะเอ็กซ์เรย์พลังงานจากทั้งช่วงขององค์ประกอบในตัวอย่างในเวลาเดียวกัน มากกว่าการเก็บรวบรวมสัญญาณจากความยาวคลื่นรังสีเอกซ์แบบ สำหรับการศึกษา , ความละเอียดปกติของการกระจายพลังงานประมาณ 150-200 EV , แย่กว่าความละเอียดของ WDS ที่สอดคล้องกัน ,และองค์ประกอบที่เบาที่สุดที่สามารถตรวจพบได้คือ O ( Z = 8 ) , C ( Z = 6 ) แต่ข้อเสียเหล่านี้จะไม่สำคัญเท่าข้อดีของระบบการศึกษา ซึ่งมีต้นทุนต่ำและการวิเคราะห์อย่างรวดเร็ว
เครื่องตรวจจับศรี ( LI ) เป็นเครื่องตรวจจับที่ใช้กันมากที่สุดในระบบการศึกษา . ศรี ( Li ) เครื่องตรวจจับประกอบด้วยกระบอกเล็ก ๆของพี ซิลิคอน และลิเทียมในรูปของศรี ( Li ) ไดโอดเป็นแผนผังแสดงในรูปที่ 6 . เครื่องตรวจจับรังสีโฟตอนที่รวบรวมโดย E = สร้างหมายเลขเฉพาะของหลุมคู่อิเล็กตรอน พลังงานเฉลี่ยของโฟตอนต้องสร้างหลุมคู่อิเล็กตรอน ( е ) ประมาณ 3.8 eV Si ( Li ) ไดโอด สูงกว่าโฟตอนพลังงานคู่มากขึ้น มีการสร้างโฟตอนรังสีเอกซ์ลักษณะเฉพาะที่สามารถแยกออกจากกันโดยระดับพลังงานของพวกเขาตามจำนวนของอิเล็กตรอนหลุมคู่ที่พวกเขาสร้าง .
หลุมคู่อิเล็กตรอนเป็นประจุไฟฟ้า จะกวาดจากเครื่องตรวจจับไดโอด เป็นเครื่องขยายกำลังสัญญาณรวบรวมค่าใช้จ่ายในการผลิตไฟฟ้าที่มีขนาด output ของพัลส์แรงดันไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับรังสีโฟตอนพลังงานพลังงานความละเอียดของเครื่องตรวจจับ ( R )
EV สามารถประมาณ
การแปล กรุณารอสักครู่..
