XRD與XPS原理及應(yīng)用對(duì)比

XPS(X射線光電子能譜)的原理是用X射線去輻射樣品，使原子或分子的內(nèi)層電子或價(jià)電子受激發(fā)射出來(lái)。被光子激發(fā)出來(lái)的電子稱為光電子?？梢詼y(cè)量光電子的能量，以光電子的動(dòng)能為橫坐標(biāo)，相對(duì)強(qiáng)度(脈沖/s)為縱坐標(biāo)可做出光電子能譜圖。從而獲得試樣有關(guān)信息。鑠思百X射線光電子能譜因?qū)瘜W(xué)分析最有用，因此被稱為化學(xué)分析用電子能譜(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)。

其主要應(yīng)用：

1.元素的定性分析?？梢愿鶕?jù)能譜圖中出現(xiàn)的特征譜線的位置鑒定除H、He以外的所有元素。

2.元素的定量分析。根據(jù)能譜圖中光電子譜線強(qiáng)度(光電子峰的面積)反應(yīng)原子的含量或相對(duì)濃度。

3.固體表面分析。包括表面的化學(xué)組成或元素組成，原子價(jià)態(tài)，表面能態(tài)分布，測(cè)定表面電子的電子云分布和能級(jí)結(jié)構(gòu)等。

4.化合物的結(jié)構(gòu)?？梢詫?duì)內(nèi)層電子結(jié)合能的化學(xué)位移精確測(cè)量，提供化學(xué)鍵和電荷分布方面的信息。

5.分子生物學(xué)中的應(yīng)用。Ex：利用XPS鑒定維生素B12中的少量的Co。 XPS采用能量為 的射線源，能激發(fā)內(nèi)層 電子。各種元素內(nèi)層電子的結(jié)合能是有特征性的，因 此可以用來(lái)鑒別化學(xué)元素。 eV1500~1000

XRD以X射線的相關(guān)散射為基礎(chǔ)，以布拉格公式2d sinθ=nλ、晶體理論、倒易點(diǎn)陣厄瓦爾德圖解為主要原理的。

衍射基本條件是：1、層面間距與輻射波長(zhǎng)的整數(shù)倍; 2、散射中心空間分布規(guī)則

主要測(cè)定：晶體的結(jié)構(gòu)信息。其主要方法包括X射線多晶粉末衍射法和單晶衍射法兩種。

其主要應(yīng)用：

1.晶體的結(jié)構(gòu)分析。由布拉格公式，已知波長(zhǎng)λ，測(cè)出θ角，可以計(jì)算晶面間距d。

2.已知d值，測(cè)出θ角計(jì)算出特征輻射波長(zhǎng)，確定樣品中所含的元素。

3.可以測(cè)定粒子大小。根據(jù)譜線寬度，結(jié)合計(jì)算公式，求出平均晶粒的大小。

4.還可以研究化學(xué)鍵和結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系等性質(zhì)。