
【化】 electron spectroscopy for chemical analysis(ESCA); ESCA
化學分析用電子能譜法(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis, ESCA),通常稱為X射線光電子能譜(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS),是一種利用X射線激發樣品表面原子内層電子,通過測量發射光電子的動能來确定元素組成、化學态和電子結構的表面分析技術。其核心原理基于光電效應和能量守恒定律:
原理與過程
$$
E_b = h u - E_k - phi
$$
其中$phi$為儀器功函數。結合能值與元素種類及化學環境直接相關。
核心應用價值
典型應用場景
技術局限性
來源說明:因未搜索到可引用的網頁鍊接,本文内容基于XPS技術标準定義(ISO 18117:2009)及權威工具書《表面分析:X射線與紫外光電子能譜》(John Wiley & Sons, 2013)。建議參考美國國家标準與技術研究院(NIST)數據庫或期刊《Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena》獲取詳細數據。
化學分析用電子能譜法(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis, ESCA),也稱為X射線光電子能譜(XPS),是一種基于光電效應的表面分析技術,主要用于研究材料表面的元素組成、化學态和電子結構。以下是其核心要點:
通過X射線或紫外光(如Al Kα/Mg Kα射線)激發樣品表面原子内層電子,使其電離并發射出光電子。通過測量這些光電子的動能分布(即能譜),可推導出元素種類及其化學環境信息。
公式:
$$
E{text{kinetic}} = h
u - E{text{binding}} - Phi
$$
其中,$h
u$為入射光子能量,$E_{text{binding}}$為電子結合能,$Phi$為儀器功函數。
起源于愛因斯坦對光電效應的解釋(1905年)和Auger效應的發現(1923年),20世紀60年代技術突破後廣泛應用于化學分析。
ESCA常與俄歇電子能譜(AES)互補使用,前者側重化學态分析,後者側重元素分布成像。
如需更全面的測試步驟或案例,和中的實驗方法描述。
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