Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия

EDX-Спектр оксида железа

Метод энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (англ. Energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDX, EDRS или EDS) — аналитическая методика элементного анализа твёрдого вещества, базирующийся на анализе энергии эмиссии её рентгеновского спектра.

С помощью пучка электронов (в электронных микроскопах) или рентгеновских лучей (в рентгеновских флуоресцентных анализаторах) атомы исследуемого образца возбуждаются, испуская характерное для каждого химического элемента рентгеновское излучение. Исследуя энергетический спектр такого излучения, можно сделать выводы о качественном и количественном составе образца.

Использование в электронной микроскопии

Метод энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии может использоваться при исследовании объектов в сканирующем электронном микроскопе или трансмиссионном электронном микроскопе, где производится исследование объекта с помощью сфокусированного высокоэнергетического пучка электронов.

В камере микроскопа создают высокий вакуум (10⁻⁷ мБар) с целью минимизации взаимодействия электронов с молекулами воздуха. Детектор рентгеновского излучения требует охлаждения, которое обычно производится либо дьюаром с жидким азотом, либо устройством, базирующемся на эффекте Пельтье.

При работе электронного микроскопа пучок электронов выходит из источника — электронной пушки  — и ускоряется высоким напряжением. При попадании на объект часть электронов рассеивается в зависимости от порядкового номера элемента и его окружения в кристаллической структуре, часть возбуждает атомы вещества объекта, вызывая при этом эмиссию характеристического излучения. Анализируя энергетический спектр эмитированного рентгеновского излучения, возникающего при взаимодействии электронного пучка и атомов объекта, с помощью детектора (кристаллы Si с примесями Li) электронного микроскопа, дополнительно изучают также и его состав.

Анализ отдельных максимумов рентгеновского спектра по их расположению (длина волны одного максимума эмиссии определённого элемента) и интенсивности проводят также в родственном методе дисперсионной рентгеновской спектроскопии по длине волны (WDS), имеющем на порядок более высокую чувствительность и спектральную разделительную способность, однако менее экспрессном.

См. также

• Рентгеновская спектроскопия
• Рентгеноспектральный микроанализ
• Метод дисперсионной рентгеновской спектроскопии по длине волны

Ссылки

• Goldstein, J. I. et al. (2003) Scanning electron microscopy and x-ray microanalysis. Springer. ISBN 0306472929.