EDS.WDS

= Energidispersiv røntgenspektroskopi (EDS) =

Anvendelser
Det er en kvalitativ og kvantitativ grunnstoffanalyse fra atomnummer 11 (Na) med en nedre deteksjonsgrense på ca. 0,1 wt% (avhengig av grunnstoffet), og med en sidelangs oppløsningsevne på ca. 1 mikrometer. Kvalitativ bestemmelse av lette grunnstoffer fra 5 (B) til 10 (Ne). Brukes til å bestemme fordelingen av grunnstoffer på overflater opp til millimeterstørrelse med en oppløsning på ca. 1 mikrometer. EDS kan anvendes i kombinasjon med SEM (elektronmikroskop).

Prinsipp
Et grunnstoff vil ved beskyttelse av energirike elektroner kunne få slått løs elektroner fra de indre skallene. Det skjer straks etter en reduksjon av elektroner i det ytterste skall, da det faller inn og fyller tomrommet. Når elektronet går til et lavere energinivå vil de sende ut energi i form av et foton. Bølgelengden til fotonet gir informasjon om energi, og dermed hvilket grunnstoff prøven inneholder. Dette kalles relaksering. En egnet detektor kan detektere fotoner med ulik energi/bølgelengde, og dermed bestemme kjemisk sammensetning i en pixel. Ved å scanne et areal på overflaten kan man få et bilde av kjemisk sammensetning i overflaten av prøven. == Bilde 1: Prinsippet til EDS.

Tilstand og form
Prøven må bestå av fast stoff, og skal være polerte plane overflater av elektrisk ledende materialer. Isolerende materialer må belegges med et ledende lag (gull eller kull). Det må ikke være komponenter med høyt damptrykk tilstede. Pøvestørrelsene kan være mellom 2,5-5 cm i diameter, og med 2,5 cm høyde. Kvalitative analyser tar noen minutter, og kvantitative noe lengre.

= Bølgelengdedispersiv røntgenspektroskopi (WDS) =

Anvendelse
WDS har samme anvendelser som EDS, men har en oppløsningsevne som er 10 ganger bedre.

Prinsipp
Ved WDS sendes røntgenbølgene fra overflaten inn mot en fokuserende krystall som sørger for at signalene sendes inn i spalten på en Geiger Mûller teller. Et mekanisk system kan flytte både krystallen, dreie den og flytte telleren samtidig slik at det scannes igjennom det ønskede bølgelengdeområde. Før det egentlige resultatet må det tas hensyn til tellerens dødtid, og bakgrunnssubstraksjon. Det normale er at man bruker standarder som er blitt kjemisk analysert, og gjennomfører da telleprosedyren på samme måte på de ukjente prøvene. For å oppnå høy nøyaktighet er det viktig at standarden og den ukjente prøven er fra samme omgivelser, dette pga absorpsjon og stråling.

Tilstand og form
Prøvene og standardene må være plane og polerte. Kvalitativ analyse tar ca. 1/2 time og kvantitativ bestemmelse opp til flere timer, men dette er meget avhengig av type prøve.

Referanser
Møller, Per(1998): Overflateteknologi

Bildereferanse
Bilde 1: Møller, Per (1998): Overflateteknologi