Giới thiệu Quang phổ quang điện tử tia X (XPS)

Quang phổ quang điện tử tia X (XPS) và Quang phổ quang điện tử cực tím (UPS) được sử dụng để phân tích tính chất hóa học bề mặt của vật liệu. Phổ XPS thu được bằng cách chiếu sáng bề mặt mẫu bằng tia X đơn sắc và cuối cùng đo quang của các electron phát xạ.

Năm 1905, Albert Einstein nhận giải Nobel Vật lý cho việc giải thích cơ học lượng tử của ông về hiệu ứng quang điện. Dựa trên kết quả của Heinrich Hertz và Max Planck về bản chất của ánh sáng là sóng điện từ và về sự tồn tại chung của các phần năng lượng rời rạc, ngày nay được gọi là "lượng tử", đây là một bước tiến lớn của khoa học cơ bản. Vào thời điểm này, không ai biết rằng điều này sẽ phát triển thành phương pháp quan trọng nhất để phân tích hóa học bề mặt không phá hủy. Để đạt được sự hiểu biết này, sự phát triển của các máy phân tích điện tử tán xạ tán năng lượng là cần thiết. Do đó, phải mất vài thập kỷ cho đến khi Kai Siegbahn phát triển và thực hiện thí nghiệm đầu tiên thuộc loại này vào cuối những năm 1960, một lần nữa dẫn đến giải thưởng Nobel Vật lý. Bằng cách kích thích các electron từ các mẫu rắn bằng cách sử dụng tia X đặc trưng và phát hiện số lượng electron quang điện phụ thuộc vào động năng của chúng đã mở ra khả năng có thể sử dụng năng lượng electron cụ thể của nguyên tố để để xác định thành phần hóa học của các bề mặt mẫu mà không phá hủy chúng. Ông đặt tên cho phương pháp này là Electron Spectroscopy for Chemical Analysis, hay viết tắt là ESCA. Các thành công mang tính toàn cầu của Quang phổ quang điện tử tia X (XPS) sau này là kết quả của việc phát triển các phương pháp định lượng chính xác và đáng tin cậy dữ liệu ESCA với giới hạn phát hiện nguyên tố <1% ở các lớp bề mặt trên cùng. Có thể lập bản đồ nguyên tố bằng hình ảnh được lọc năng lượng hoặc lập bản đồ bề mặt hóa học tương ứng.

SPECS là nhà nghiên cứu, phát triển và cung cấp các hệ thống phân tích bề mặt cho nghiên cứu và sản xuất hàng đầu thế giới bao gồm các thiết bị XPS. Các nhà khoa học và kỹ sư của SPECS được đưa vào một nhóm toàn cầu gồm hơn 150 nhân viên thiết kế, sản xuất, bán và bảo trì các thiết bị cho khoa học bề mặt, khoa học vật liệu và công nghệ nano. SPECS dẫn đầu về công nghệ hiện đại, các thành phần tiên tiến, hệ thống nhỏ gọn và được thiết kế riêng để phân tích bề mặt. Trụ sở chính của SPECS Surface Nano Analysis GmbH được đặt tại trung tâm thủ đô Berlin của Đức.

Near ambient pressure photoelectron spectroscopy of fruit and vegetables. 
In this note we present first NAP-XPS results from a fresh tomato and apple using the EnviroESCA. Portions of tomato and apple were introduced into the system and the pressure was stabilized at 10 mbar. Different regions on the surface were studied and the photoelectron spectra show significant chemical differences between these regions. This study demonstrates the unique NAP XPS capabilities of the EnviroESCA and extends the field of applications to (processed) food samples and other natural or biological samples that could not be studied by XPS up to now.

pdf file

Spin-resolved photoelectron spectroscopy
Spin-resolved photoelectron spectroscopy experiments were performed in an experimental station consisting of an analysis and apreparation chamber. The preparation chamber is used for substrate cleaning, as well as for the preparation and magnetization of ferromagnetic thin films.

pdf file

Monochromated XPS of Hydrogen-Terminated Silicon (111)
The high resolution capability of the PHOIBOS 150 MCD-9 analyzer and the FOCUS 500 monochromator was demonstrated by XPS measurements on H terminated Silicon (111).

pdf file

Monochromated XPS of Silicon (111)
The high resolution capability of the PHOIBOS 150 MCD-9 analyzer and the FOCUS 500 monochromator was demonstrated by XPS measurements on GaSe terminated Silicon (111).

pdf file

More XPS Application

SPECS tiên phong trong nghiên cứu, phát triển và cung cấp quang phổ XPS cùng một loạt các công nghệ hiện đại có thể kết hợp quang phổ XPS cận áp suất môi trường, Quang phổ quang điện tử phân giải góc và Quang phổ Auger...

Các phương pháp liên quan hiện đại có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về cấu trúc hóa học bề mặt, (Kính hiển vi quét Auger (SAM), lập bản đồ hóa học XPS hoặc Nhiễu xạ quang điện tử tia X (XPD)) hoặc trong cấu trúc điện tử và từ tính hoàn chỉnh (Quang phổ quang điện tử phân giải góc hoặc phân giải spin (ARPES hoặc Spin-PES).

Kể từ khoảng 10 năm gần đây, hãng cũng phát triển XPS hoạt động phân tích trong điều kiện môi trường hoặc áp suất gần môi trường xung quanh (NAP), thay vì trong chân không siêu cao (UHV) để cho phép mô tả đặc tính hoạt động của các phản ứng hóa học bề mặt hoặc đặc tính của chất lỏng hoặc chất khí và giao diện của chúng với chất rắn.

FlexMod là một loạt các mô-đun chuyên dụng, có thể được kết hợp với nhau hoặc là các hệ thống mà có sau này có thể được nâng cấp mở rộng. Có các mô-đun được xác định rõ ràng cho XPS (FlexPS), SPM (FlexPM), Chuẩn bị mẫu (FlexPrep) và tra mẫu (FlexIntro).

 

ProvenX Danh mục sản phẩm của SPECS được mở rộng với nhóm sản phẩm ProvenX đại diện cho tinh hoa kiến thức sâu rộng của chúng tôi trong việc phát triển và sản xuất các hệ thống hoàn chỉnh để phân tích bề mặt đáp ứng các yêu cầu khoa học khắt khe nhất. ProvenX bao gồm các hệ thống chuyên dụng cho ARPES, µ-ARPES và Momentum Microscopy, XPS/UPS cũng như NAP-XPS.

NAP-XPS Trong điều kiện gần với áp suất Môi trường xung quanh, hệ thống AP-XPS có thể phân tích được đặc trưng mẫu ở áp suất lên đến 100 mbar. Máy phân tích được bơm vi sai đặc biệt, một bán cầu phân tích cận môi trường PHOIBOS 150 NAP cũng được sử dụng. 

 

XPS/UPS là một công cụ tiêu chuẩn để mô tả đặc tính của thành phần hóa học và cấu trúc điện tử của bề mặt chất rắn. Thường thì một buồng trao đổi mẫu Loadlock được tích hợp và mẫu giúp mẫu duy trì độ sạch trước khi phân tích.

 

SEM/SAM - XPS: Hệ thống này được thiết kế để thực hiện phân tích kết hợp XPS (nguồn Tia X) hợp với Kính hiển vi Điện tử Quét và Kính hiển vi Auger (nguồn điện tử ) và máy dò điện tử thứ cấp như một phần của hệ thống phân tích. Với hệ thống này, 2 phương pháp phân tích được kết hợp để mang lại sự hiểu biết bổ sung, tốt hơn và sâu hơn về các đặc tính bề mặt mẫu.

HAXPES: Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy (HAXPES): Quang phổ quang điện tử tia X cứng (HAXPES) có thể được thực hiện tại synchrotron hoặc với các nguồn trong phòng thí nghiệm, chẳng hạn như bộ đơn sắc µFOCUS 730 HE. Máy phân tích yêu cầu điện áp cao hơn, do đó cần có nguồn điện đặc biệt và máy dò. Thiết kế hình học được tối ưu hóa là cần thiết cho tỷ lệ đếm cao.

ARPES/Spin-PES: Angle-Resolved and Spin-Resolved Photoelectron Spectroscopy: Quang phổ quang điện tử phân giải góc và phân giải spin rất nhạy đối với các yêu cầu về năng lượng tối đa và độ phân giải góc. Do đó, ARPES và Spin-PES với các yêu cầu hệ thống đặc biệt là cần thiết: hình học được tối ưu hóa, từ trường thấp nhất, bộ điều khiển đặc biệt cho nhiệt độ mẫu cực thấp, nguồn tia cực tím hoặc laser đặc biệt phù hợp.

  • Chia sẻ qua viber bài: Giới thiệu Quang phổ quang điện tử tia X (XPS)
  • Chia sẻ qua reddit bài:Giới thiệu Quang phổ quang điện tử tia X (XPS)

sản phẩm

Loading...

Sản phẩm liên quan

Hệ thống Quang khắc Không mặt nạ để bàn µMLA

µMLA là giải pháp quang khắc không mặt nạ để bàn nhỏ gọn nhưng mạnh mẽ, mang lại sự linh hoạt tối ưu cho các phòng nghiên cứu nano và MEMS. Với khả năng tạo mẫu trực tiếp từ file CAD, thiết bị giúp loại bỏ chi phí và thời gian chế tạo mặt nạ photomask truyền thống.
Xem thêm

Nền tảng điện toán lượng tử trên đám mây IQM Resonance

Nền tảng điện toán lượng tử trên đám mây IQM Resonance  Hãng cung cấp: IQM - Phần Lan IQM Resonance là nền tảng điện toán lượng tử trên đám mây được quản lý hoàn toàn, cung cấp truy cập tức thì đến các QPU (Quantum Processing Unit) tiên tiến, lý tưởng cho doanh nghiệp, viện nghiên cứu và môi trường học thuật
Xem thêm