x射線光電子能譜分析（XPS）和x射線能量色散譜分析（EDS） 有什么不同？
1. 二者都是表面元素分析非常小器，eds比xps測(cè)試的深度更大一些，大約幾個(gè)微米，但是其精度遠(yuǎn)不如xps，不能做元素形態(tài)分析。
2. xps是對(duì)固體樣品表面進(jìn)行化學(xué)成分的定性分析、半定量分析、元素化合價(jià)的分析，以及進(jìn)行元素成分的深度剖析。eds是元素定性、定量分析；元素的線分布和面分布，分辨率較低。
3. xps比較高端些，需要真空環(huán)境。eds直接掃描就行，結(jié)果比較粗糙，適合快速檢測(cè)。
X射線光電子能譜是把什么應(yīng)用到研究材料表面的電子結(jié)構(gòu)科學(xué)？
1.X射線光電子能譜技術(shù)（XPS）是電子材料 與元器件顯微分析中的一種先進(jìn)分析技術(shù)，而且是和俄歇電子能譜技術(shù)（AES）常常配合使用的分析技術(shù)。由于它可以比俄歇電子能譜技術(shù)更準(zhǔn)確地測(cè)量原子的內(nèi)層電子束縛能及其化學(xué)位移，所以它不但為化學(xué)研究提供分子結(jié)構(gòu)和原子價(jià)態(tài)方面的信息，還能為電子材料研究提供各種化合物的元素組成和含量、化學(xué)狀態(tài)、分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵方面的信息。
它在分析電子材料時(shí)，不但可提供總體方面的化學(xué)信息，還能給出表面、微小區(qū)域和深度分布方面 的信息。另外，因?yàn)?入射到樣品表面的X射線束是一種光子束，所以對(duì)樣品的破壞性非常小。這一點(diǎn)對(duì)分析有機(jī)材料和高分子材料非常有利。
x射線光子動(dòng)能怎么算？
1. X射線源是用Al或Mg作陽(yáng)極的X射線管。它們的光子能量分別是1486 eV和1254 eV 。安裝過(guò)濾器（或稱(chēng)單色器）是為了減小光子能量分散。
離子槍的作用一方面是為了濺射清除樣品表面污染，以便得到清潔表面，從而提高其分析的準(zhǔn)確性。另一 方面，可以對(duì)樣品進(jìn)行濺射剝離，以便分析不同深度下樣品的成份。
樣品室內(nèi)的樣品架安裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不但可以做x，y和z三個(gè)互相垂直方向的移動(dòng)。還可沿某一坐標(biāo)軸作一定角度的旋轉(zhuǎn)。這樣便于觀察分析研究樣品不同部位的情況。
電子能量分析器是X射線光電子能譜儀的關(guān)鍵組成部分。它的作用是測(cè)量電子能量分布和不同能量電子的相對(duì)強(qiáng)度。電子能量分析器和電子倍增器系統(tǒng)完全由微型電子計(jì)算機(jī)控制。
以X射線為激發(fā)光源的光電子能譜，簡(jiǎn)稱(chēng)XPS或ESCA。處于原子內(nèi)殼層的電子結(jié)合能較高，要把它打出來(lái)需要能量較高的光子，以鎂或鋁作為陽(yáng)極材料的X射線源得到的光子能量分別為1253.6電子伏和1486.6電子伏，
2. Si 2p光電子的動(dòng)能值與X射線源有關(guān)，Si 2p的結(jié)合能在99eV（Si）~102eV（SiO2）之間。如果是AlKalph X射線源，動(dòng)能應(yīng)該在1384eV~1287eV之間；如果用MgKalph X射線源，動(dòng)能在1156eV~1159eV之間。
x射線發(fā)射光譜和熒光光譜什么區(qū)別？
1. X射線實(shí)際上是一種波長(zhǎng)極短、能量很大的電磁波。X射線具有穿透性,但人體組織間有密度和厚度的差異，X射線發(fā)射光譜是以X射線為激發(fā)光源的光電子能譜，簡(jiǎn)稱(chēng)XPS或ESCA。熒光光譜先要知道熒光，熒光是物質(zhì)吸收電磁輻射后受到激發(fā)，受激發(fā)原子或分子在去激發(fā)過(guò)程中再發(fā)射波長(zhǎng)與激發(fā)輻射波長(zhǎng)相同或不同的輻射。當(dāng)激發(fā)光源停止輻照試樣以后，再發(fā)射過(guò)程立刻停止，這種再發(fā)射的光稱(chēng)為熒光。
x射線光電子能譜分析能得到哪些信息？元素化學(xué)態(tài)如何鑒別？
1.（1）可以分析除H和He以外的所有元素，對(duì)所有元素的靈敏度具有相同的數(shù)量級(jí)。
（2）相鄰元素的同種能級(jí)的譜線相隔較遠(yuǎn)，相互干擾較少，元素定性的標(biāo)識(shí)性強(qiáng)。
（3）能夠觀測(cè)化學(xué)位移。
化學(xué)位移同原子氧化態(tài)、原子電荷和官能團(tuán)有關(guān)。
化學(xué)位移信息是XPS用作結(jié)構(gòu)分析和化學(xué)鍵研究的基礎(chǔ)。
（4）可作定量分析。
既可測(cè)定元素的相對(duì)濃度，又可測(cè)定相同元素的不同氧化態(tài)的相對(duì)濃度。
（5）是一種高靈敏超微量表面分析技術(shù)。
樣品分析的深度約2nm，信號(hào)來(lái)自表面幾個(gè)原子層，樣品量可少至10-8g，絕對(duì)靈敏度可達(dá)10-18g。
光電子能譜為什么不能測(cè)試揮發(fā)性物質(zhì)？
1.應(yīng)該是不可以的，xps測(cè)試的時(shí)候要抽真空的，而且xps測(cè)試的時(shí)候樣品量特別少，揮發(fā)組分可能會(huì)被抽沒(méi)掉，也有可能污染儀器，不建議測(cè)xps。
附圖是一張XPS能譜圖，目的是檢測(cè)該物質(zhì)是鐵的哪一種氧化物。結(jié)果是“主峰Fe 2p3/2核心水平峰值位于710.5eV，F(xiàn)e 2p1/2位于725.5 eV。因此，我們確認(rèn)是成分為Fe2O3的氧化物薄膜?！闭?qǐng)問(wèn)，怎么判斷這是三價(jià)鐵？2p3/2，2p1/2分別是什么意思?
1.從結(jié)合能值和譜峰形狀看，為+3價(jià)Fe。
2p3/2和2p1/2的解釋非常小器：2指主量子數(shù)n=2，而p表示l=1（s、p、d、f分別表示角量子數(shù)l=0，1，2，3）。原子中的電子既有軌道運(yùn)動(dòng)又有自旋運(yùn)動(dòng)。它們之間存在著耦合（電磁相互）作用，使得能級(jí)發(fā)生分裂。對(duì)于l>0的內(nèi)殼層，這種分裂可以用內(nèi)量子數(shù)j來(lái)表示。其數(shù)值為非常小器：
j=∣ l +ms ∣ = ∣l ±1/2∣
對(duì)于l ＝0，j＝1/2，故s電子的譜圖如N1s、C1s等不發(fā)生能級(jí)裂分，為單峰。對(duì)于l>0，則j＝l＋?或者l－?。也就是說(shuō)，除了s能級(jí)不發(fā)生分裂外，其他能級(jí)均分裂為兩個(gè)能級(jí)：在XPS譜圖中出現(xiàn)雙峰。對(duì)于2p1/2和2p3/2的電子，其峰面積比為1：2。
