掃描電鏡本身主要用于觀察樣品的微觀形貌,但與能譜儀(EDS)或波譜儀(WDS)等設備聯用后,可用于測定多種元素,具體如下:
能譜儀(EDS)可測定的元素
-輕元素:一般能測定原子序數大于等于4的元素,如鈹(Be)、硼(B)、碳(C)、氮(N)、氧(O)等。這些輕元素在許多材料中都廣泛存在,例如碳元素在各類有機材料、碳納米材料中是主要組成元素;氧元素在金屬氧化物、陶瓷等材料中大量存在,通過掃描電鏡-能譜儀聯用可以對這些材料中的輕元素進行定性和定量分析。
-重元素:能測定包括過渡金屬元素如鐵(Fe)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鎳(Ni)等,以及貴金屬元素如金(Au)、銀(Ag)、鉑(Pt)等,還有稀土元素如鈰(Ce)、鑭(La)等。在合金材料、電子元件、催化劑等領域,對這些重元素的測定非常重要,比如在研究合金的成分和性能關系時,需要準確測定其中各種金屬元素的含量。
波譜儀(WDS)可測定的元素
-從低原子序數到高原子序數元素:波譜儀理論上可以測定從氫(H)到鈾(U)的所有元素。對于輕元素,波譜儀的檢測精度相對能譜儀更高,能更準確地測定如鋰(Li)、鈹(Be)等元素的含量。對于高原子序數元素,如鉛(Pb)、鈾(U)等,波譜儀也能通過精確測量其特征X射線波長,實現對這些元素的高靈敏度檢測,在地質樣品分析中,對于含有高原子序數元素的礦物,波譜儀可以準確測定其元素組成。
不同的掃描電鏡以及配套的能譜儀或波譜儀在實際測定元素時,可能會因設備的性能、樣品的性質等因素存在一定差異。但總體來說,通過掃描電鏡與這些分析設備的聯用,可以對周期表中大部分元素進行有效的測定和分析。
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