光电子能谱分析光电子能谱分析7.1X射线光电子能谱2.光电离过程重要的是，它所提供的信息不同于其它技术，并与其它技术互相补充。经X射线辐照后，从样品表面出射的光电子的强度与样品中该电子的浓度有线性关系，可以利用它进行元素的半定量分析。紫外光电于能谱通过测量价层光电子的能量分布，得到各种信息。吸附分子的电离电位应加上一个合理的功函数值才可与自由分子相比较。光电离过程的能量关系要满足爱因斯坦方程：2p和2p能级的位移较小。氦I线的单色性好(自然宽度约0.XPS图谱可以表征化学位移但是用紫外光激发时，虽然峰的相对强度也与原子的相对数目有关，但有许多因素影响谱线强度，所以，一般说来，进行元素定量分析是比较困难的。轨道共平面，一个不共平面，前者与轨道有较多的重叠，形成13.电子能量损失谱（ElectronEnergyLossSpectroscopy,EELS）材料的元素构成爱因斯坦光电效应定律从图中可以看到，这些化合物中的碳原子分别处于两种不同的化学环境中(一种是苯环上的碳，一种是羧基碳)，因而它们的C1s谱是两条分开的峰。I是电离电位，Ev是分子离子的振动能，Er是转动能，Ev的能量范围大约是0.两根分开的毛细管在一直线上。后者基本上保留非键性质，形成11.目的：在不破坏分析室超高真空的情况下能实现快速进样。对固体样品，必须考虑晶体势场和表面势场对光电子的束缚作用，通常选取费米(Fermi)能级为Eb的参考点。为防止样品上正电荷积累，固体样品必须保持和谱仪的良好电接触，两者费米能级一致。1.Ｘ射线源3.超高真空系统4.能量分析器但是用目前已有的高分辨紫外光电子谱仪(分辨能力约10-25毫电子伏)，容易观察到振动精细结构。XPS图谱可以表征价带结构光电离过程的能量关系要满足爱因斯坦方程：1，2，4，5-苯四甲酸；此外还要考虑不同弛豫能量的影响，不同相中终态弛豫效应的差异能造成它们的结合能测量值的不同位移。分子轨道的能量的大小和顺序对于解释分子结构、研究化学反应是重要的。挥发性材料：清除挥发性物质但测量的基本原理都是基于Einstein光电方程，即Ek＝hv-Eb，所以它与X射线光电子能谱的原理是相同的，但是，由于紫外光只能电离结合能不大于紫外光子能量的外壳层能级，因此对于气体分子而言，还必须考虑它被电离后生成的离子的状态。内壁具有二次发射性能。58电子伏的g能级和位于18.紫外线的能量较低，只能研究原子和分子的价电子及固体的价带，不能深入原子的内层区域，但其单色性比X射线好，故紫外光电子能谱的分辨率比X射线光电子能谱高。如图所示为带有氧化物钝化层的Al的2p光电子能谱图2、降低活性残余气体的分压。实际测到的电子动能为：Thermo-Fisher公司的ESCALAB250光电子能谱仪335eV的最强峰由3d能级引起。X射线光电子能谱（X-rayphotoelectronspectroscopy,XPS）表面化学元素的组成、化学态及其分布，特别是原子的价态、表面原子的电子密度、能级结构。近年来，它的应用已扩大到固体表面研究。5.离子源原子化学环境的变化对XPS和AES中测量的电子能量都有影响，使之偏离标准值产生所谓的化学位移。根据化学位移的数值，可以分析元素在待测样品中的化学价态和存在形式。1.价带(4d,5s)出现在0-8eV。2.4p、4s能级出现在54、88eV。3.335eV的最强峰由3d能级引起。4.3p和3s能级出现在534/561eV和673eV。5.其余峰非XPS峰，而是Auger电子峰。2.XPS图谱可以表征化学位移从图中可以看到，这些化合物中的碳原子分别处于两种不同的化学环境中(一种是苯环上的碳，一种是羧基碳)，因而它们的C1s谱是两条分开的峰。谱图中两峰的强度比4:6、2:6和1:6恰好符合3种化合物中羧基碳和苯环碳的比例。由此种比例可以估计苯环上取代基的数目，从而确定其结构。由图可知，与聚乙烯相比，聚氟乙烯C1s对应于不同的基团CFH-与-CH2-成为两个部分分开且等面积的峰。3.XPS图谱可以表征价带结构样品的大小：长宽<10mm，高<5mm粉体样品：胶带法；压片法挥发性材料：清除挥发性物质污染样品：试剂清洗或打磨及离子溅射清洁表面带有磁性的材料：禁止磁性样品。弱磁消磁样品的荷电及消除：内标法进行荷电校准7.2紫外光电子能谱能量为hv的入射光子从分子中激发出一个电子以后，留下一个离子，这个离子可以振动、转动或以其它激发态存在。如果激发出的光电子的动能为E，则E＝hv–I–Ev-ErI是电离电位，Ev是分子离子的振动能，Er是转动能，Ev的能量范围大约是0.05-0.5电子伏，Er的能量更小，至多只有千分之几电子伏，