電子探針全稱電子探針X 射線顯微分析儀,英文簡稱為EPMA,,主要用途是透過顯微觀察固體物質(zhì)的特性,,與掃描電鏡一樣同屬微束分析儀器的一種,已逐漸被實驗室作為通用分析儀器之一,。其優(yōu)點在于能夠觀察樣品表面的形貌特征,、進(jìn)行微區(qū)成分的相關(guān)分析等,實現(xiàn)對材料的定性,、定量,、線,、面等分析。除此之外,,電子探針還能夠?qū)悠繁砻娉尸F(xiàn)的二次電子像,、X-ray 像、吸收電子像,、背散射電子像等進(jìn)行觀察和分析,。電子探針在對物品進(jìn)行觀察和分析時,通常采用磨平或拋光等處理手段使樣品表面保持光滑平整,,以此得到類納米級別的微觀相分布,,便于分析領(lǐng)域的人員對微觀區(qū)域的準(zhǔn)確定位與分析。隨著分辨率的提高,,電子探針分析方法已在冶金,、地質(zhì)偵探、半導(dǎo)體材料,、化工化學(xué),、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域拓展,并發(fā)揮著重要的分析作用,。

電子探針的原理
電子探針的工作原理為,,當(dāng)匯聚的直徑較細(xì)的一束電子束對樣品表面進(jìn)行轟擊時,入射電子將與樣品的原子核乃至核外電子發(fā)生彈性或非彈性的散射作用,,使樣品形貌特征,、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、元素成分等信息被激發(fā)反射出來,,具體如二次電子,、特征X射線、背散射電子等,。其配備的顯微鏡,,能夠幫助分析工作者直接對樣品實施分析,使分析的試樣置于羅蘭圓或聚焦圓上,,使材料定量分析的準(zhǔn)確性得到保證,,后續(xù)還需利用波譜儀或能譜儀對樣品反射出的光波信號與不同成分的光波信號相比對和分析,,從而確定出微小區(qū)域內(nèi)成分的種類及含量。
高能電子束入射到樣品表面激發(fā)產(chǎn)生的X射線具有確定的特征波長和能量,。由莫塞萊定律可知,,ν1/2=R(Z-σ),,式中ν 為X射線頻率,Z為原子序數(shù),,R和σ 為常數(shù),,且σ 約等于1。又λ=c/ν,,ε=hν,,式中c 為光速,h 為普朗克常數(shù),,λ 為特征X射線的波長,,ε 為特征X射線的能量。
可以看出,,電子探針激發(fā)樣品表面產(chǎn)生的特征X射線波長和能量取決于樣品元素的原子序數(shù),,只要知道樣品中激發(fā)出的特征X射線的波長或能量就能確定試樣中的待測元素,測量特征X射線強度就可以確定相應(yīng)的元素含量,,這就是電子探針的基本原理,。