Download - 6_Mikroanaliza EELS i EFTEM
Spektroskopia strat energii elektronów
EELS – Electron Energy Loss Spectrometry
Metoda EELS opiera się na analizie rozkładu energii elektronów, które doznały
niesprężystego rozproszenia w próbce. Elektrony te niosą ze sobą informacje o
atomach poszczególnych pierwiastków, przez które zostały rozproszone, ich
budowie elektronowej oraz rodzajach wiązań pomiędzy atomami.
Padająca wiązka elektronów
Elektrony wstecznie rozproszone
Elektrony wtórne
Elektrony niesprężyście rozproszone
Schemat mikroskopu z filtrem energii elektronów
Niesprężyste rozpraszanie elektronów
Spektrum strat energii elektronów
pik zerowy (ang. zero-loss peak), utworzony przez elektrony rozproszone sprężyście (zgodnie z prawem Bragga) przez nukleony oraz elektrony, które doznały minimalnych strat energii,
zakres niskich strat energii (ang. low-loss region), do wartości strat około 50 eV, utworzony przez elektrony, które zostały rozproszone na zewnętrznych powłokach elektronowych atomów w próbce
pik zerowy (ang. zero-loss peak), utworzony przez elektrony rozproszone sprężyście (zgodnie z prawem Bragga) przez nukleony oraz elektrony, które doznały minimalnych strat energii,
zakres wysokich strat energii (ang. high-loss region), utworzony przez elektrony rozproszone na wewnętrznych powłokach elektronowych atomów w próbce
Pik plazmonu dla różnych odmian alotropowych węgla
diamond (cubic)
diamond (hexagonal)
amorphous DLC carbon
partially graphitized carbon
Spektrum EELS w zakresie wysokich strat energii zawiera charakterystyczne krawędzie (ang. ionization edges) odpowiadające rozproszeniu na powłokach K, L, M, itd. atomów w próbce
Spektrum strat energii elektronów
Informacje ze spektrum EELS
Identyfikacja pierwiastków
Analiza ilościowa
Wiazania cheniczne i struktura elektronowa
Ilościowa analiza EELS
Analiza ilościowa: relacja pomiędzy intensywnościa sygnału a przekrojem czynnym na rozpraszanie niesprężyste
ModeIowanie przekroju czynnego
• Metoda EELS jest niezwykle czuła na pierwiastki lekkie, takie jak hel, lit, tlen,
azot, bor lub węgiel, które są poza zasięgiem metod EDS lub WDS, lub są
oznaczane z dużym błędem.
• Spektra EELS zawierają również wiele innych cennych informacji dotyczących
natury atomów oraz ich wzajemnych wiązań.
• Spektroskopia EELS jest często stosowaną metodą analityczną,
umożliwiającą rozwiązywanie problemów z dziedziny inżynierii materiałowej
i nauk biologicznych.
Spektroskopia EELS
EFTEM
Energy Filtered Transmission Electron Microscopy
Mapy EFTEM
Jump ratio (fast: mapping)
Three window method
The energy spread of FEG is larger than the intrinsic fine structures of EELS spectra.
Therefore, a monochromator for an electron source is necessary.
The monochromator enables to obtain an achromatic and round shaped beam on the specimen.
Rola monochromatora w STEM-EELS