EDS,即 能量色散谱仪(Energy Dispersive Spectroscopy),是一种用于材料中元素鉴别和成分分析的光谱分析仪器。其基本原理是利用高能电子束(10 keV – 200 keV)照射样品,与样品原子发生非弹性散射,使原子内壳层电子被激发并产生空位,从而测量X射线的能量分布。通过分析X射线的能量和强度,可以确定样品中元素的种类和含量。
EDS具有以下特点和应用:
高灵敏度:
能够检测低浓度的元素,适用于微量分析。
快速分析:
可以在短时间内(几分钟内)得到定性分析结果,而波谱仪需要逐个测量每种元素特征波长。
无需聚焦:
对样品表面无特殊要求,适用于粗糙表面分析。
高分辨率:
在透射电子显微镜(TEM)中,EDS甚至可以实现原子尺度(0.1nm)空间分辨率的元素分析。
广泛应用:
EDS广泛应用于几乎所有工业领域,通常作为扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和场发射扫描电子显微镜(FIB)的附件,用于材料微区成分元素种类与含量的分析。
需要注意的是,EDS的分辨率相对较低,且只能分析原子序数大于11的元素。此外,EDS的Si(Li)探头需要保持在低温态,因此必须时时用液氮冷却。
总之,EDS是一种强大的成分分析工具,特别适用于材料科学、地质学、生物学等领域的微区成分分析。