掃描電鏡分析原理

電子顯微鏡基礎(chǔ)物體的尺度神經(jīng)細(xì)胞納米材料紅細(xì)胞集成電路頭發(fā)鱗片鼠疫桿菌(SEMx20,800)InN納米花氮化鎵奈米圓形棒棒糖多孔SiC陶瓷的二次電子像電子顯微鏡(Electronmicroscope，EM)為一種利用電子與物質(zhì)作用所產(chǎn)生之訊號來監(jiān)定微區(qū)域晶體結(jié)構(gòu)、微細(xì)組織

、

化學(xué)成份的電子光學(xué)裝置。定義揭示材料成分—工藝—微觀結(jié)構(gòu)—性能之間關(guān)系的規(guī)律，建立和發(fā)展材料科學(xué)的基本理論。

改炒菜式為合金設(shè)計(jì)。發(fā)展史1897年英國人J.J.Thomson發(fā)現(xiàn)「電子」;1912年vonLaue發(fā)現(xiàn)X光衍射現(xiàn)象，Bragg父子發(fā)揚(yáng)，一舉奠定X光的波性和利用電磁波衍射決定晶體結(jié)構(gòu)的方法;1924年deBroglie發(fā)表質(zhì)波說;1926年Schroedinger及Heisenberg等發(fā)展量子力學(xué)，樹立電子波質(zhì)二元論的理論基礎(chǔ)。電子既然有波性，則應(yīng)該有衍射現(xiàn)象;1927年美國Davisson和Germer兩人以電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電子的波動性。

在電子顯微鏡本身結(jié)構(gòu)方面，最主要的電磁透鏡源自J.J.Thomson作陰極射線管實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到電場及磁場可偏折電子束。後人更進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)可藉電磁場聚焦電子，產(chǎn)生放大作用。1938年第一部掃描電子顯微鏡由VonArdenne發(fā)展成功。1964年，第一部商售SEM才問世。由於SEM為研究物體表面結(jié)構(gòu)及成份的利器，解釋試樣成像及制作試樣較容易，目前已被廣泛的使用。電子束與物質(zhì)作用圖1.1顯示電子與材料試樣作用所產(chǎn)生的訊號。電子顯微鏡主要的用途即在辨明各種訊號以作晶體結(jié)構(gòu)、微細(xì)組織、化學(xué)成份、化學(xué)鍵結(jié)和電子分布情況分析。此等訊號可分為三類，即

(一)電子訊號，又可細(xì)分為：

1.未散射電子（透射電子）

2.散射電子(包括彈性、非彈性反射和穿透電子及被吸收電子)3.激發(fā)電子(包括二次電子及俄歇電子(Augerelectron)(二)電磁波訊號，又可分為，

1.X光射線2.可見光(陰極發(fā)光)(三)電動勢，由半導(dǎo)體中電子一空穴對的產(chǎn)生而引起。

關(guān)于這些訊號的能量及在晶體中散失的能量、成像能力及所能提供的資料見表l.l。表1.1電子與材料作用產(chǎn)稱之訊號及所能提供資料

訊

號

種

類

能

量

（或散失能量）

成像方式

提供的數(shù)據(jù)未散射電子

E0

明場像

MS散射電子

反射（彈性）

反射（非彈性）

穿透（彈性）

穿透（非彈性）

激發(fā)聲子

激發(fā)電槳子

激發(fā)單電子

價(jià)電子

內(nèi)層電子

吸收電子

E0

E0~100eV

E0

~1/40eV

至30eV

至50eV

至2000eV

~kbT

背向散射

低散失能量

暗場像

散失能量

元素分布圖

試片電流

MS,CS

MS

MS,CS

MS,CC,ES

ES

MS,CC,CB

MS激發(fā)電子

二次電子

Auger電子

1-100eV

20-2000eV

二次電子像

元素分布圖

MS,CS

MS,CC,CB,

ESX射線衍射儀

電子探針儀

掃描電鏡X射

線

二次電子韌致輻射

入射電子

背散射電子陰極熒光

吸收電子

俄歇電子

試

樣

透射電子

衍射電子

俄歇電鏡

透射電子顯微鏡

電子衍射儀圖1－3電子與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的信息及相應(yīng)儀器表

各種主要分析儀器之比較表可獲得信號主要為晶體結(jié)構(gòu),化學(xué)組成晶體結(jié)構(gòu),微細(xì)組織,化學(xué)組成電子分布情況等儀器特性光學(xué)顯微鏡X光衍射儀電子顯微鏡質(zhì)波可見光X光電子波長~5000

~1

0.037

(100kV)介質(zhì)空氣空氣真空(<

torr至

torr)偏折聚焦鏡光學(xué)鏡片無電磁透鏡試片不限厚度反射：不限厚度穿透：~mm掃瞄式：僅受試樣基座大小影響穿透式：~1000

訊號類表面區(qū)域統(tǒng)計(jì)平均局部微區(qū)域表面微細(xì)結(jié)構(gòu)

掃描電鏡分析原理形貌分析簡介材料的形貌也是材料分析的重要組成部分，主要分析材料的幾何形貌，材料的顆粒度以及顆粒度的分布等方面。

掃描電子顯微鏡----電子透射電子顯微鏡---電子掃描隧道顯微鏡---電子原子力顯微鏡------原子間作用力場發(fā)射掃描電鏡基本知識由于可見光波的波長在400~700nm左右，其衍射效應(yīng)使得光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)不能小于200nm。顯微鏡的分辯本領(lǐng)：d＝0.61×λ/（nsinα），由此可見顯微鏡的分辯本領(lǐng)與光的波長成正比。當(dāng)光的波長越長，其分辨率越低。只有采用比較短的波長的光線，才能獲得較高的放大倍數(shù)

電子波 λ＝（1.50/E）1/2nm。

當(dāng)加速電壓為100kV時(shí)，電子的波長僅為0.0037nm；當(dāng)E=30KeV時(shí),λ≈0.007nm電子顯微鏡可以獲得很好的高分辨率圖像，0.5nm；顯微鏡的工作原理基本原理

SEM是利用聚焦電子束在樣品上掃描時(shí)激發(fā)的某種物理信號來調(diào)制一個(gè)同步掃描的顯象管在相應(yīng)位置的亮度而成象的顯微鏡。三種顯微鏡比較儀器結(jié)構(gòu)掃描電鏡電子槍；透鏡系統(tǒng)；樣品室；掃描系統(tǒng)真空系統(tǒng)組成電子光學(xué)系統(tǒng)：

初級束要求：束斑盡可能小

；

電流盡可能大

取折衷1．放大倍數(shù)

熒光屏上的掃描振幅

電子束在樣品上的掃描振幅

放大倍數(shù)與掃描面積的關(guān)系：(若熒光屏畫面面積為10×10cm2)

放大倍數(shù)

掃描面積10×(1cm)2100×(1mm)21,000×(100μm)210,000×(10μm)2100,000×(1μm)2主要參數(shù)2．分辨率

樣品上可以分辨的兩個(gè)鄰近的質(zhì)點(diǎn)或線條間的距離。

如何測量：拍攝圖象上，亮區(qū)間最小暗間隙寬度

除以放大倍數(shù)。

影響分辨率的主要因素：△初級束斑：分辨率不可能小于初級束斑△入射電子在樣品中的散射效應(yīng)△對比度△SEM的景深：對于SEM，雖沒有實(shí)際的成象透鏡，但景深的意義是相同的。

在D深度范圍內(nèi)，中心處為最佳聚焦當(dāng)dp

<最小可分辨時(shí)，在D深度范圍內(nèi)均可清晰成象。dp/2=Dαo/2D=dp/αoαo一般為1mrad

故：景深為最小可分辨的1000倍

景深大適于觀察粗糙樣品成像原理掃描電鏡的成像原理與光學(xué)顯微鏡不同，但和透射電鏡也不完全一樣。利用掃描線圈使電子束在樣品表面進(jìn)行掃描。由于高能電子束與樣品物質(zhì)的相互作用，產(chǎn)生各種電子信息：二次電子，反射電子，吸收電子，X射線，俄歇電子等。這些信息收集后經(jīng)過放大送到成像系統(tǒng)。樣品表面掃描過程任意點(diǎn)發(fā)射的信息均可以記錄下來，獲得圖像的信息。由樣品表面上的電子束掃描幅度和顯像管上電子束掃描幅度決定圖像的放大倍數(shù)。

電子槍電子顯微鏡對電子槍的要求是：能夠提供足夠數(shù)目的電子，發(fā)射電子越多，成象越亮；發(fā)射電子的區(qū)域要小，電子束越細(xì)，象差越小，分辯本領(lǐng)越好；電子速度要大，動能越大，成像越亮。普通熱陰極電子槍主要由發(fā)夾式鎢絲組成，當(dāng)加熱到高溫時(shí)，鎢絲發(fā)射出電子。六硼化鑭燈絲以及場發(fā)射燈絲。熱發(fā)射源

當(dāng)溫度超過一定值時(shí)，有較多的電子具有克服表面勢壘(功函數(shù)φ)的動能而逃離金屬射出。J=AT2exp(-φ/kT)J：陰極發(fā)射電流T：陰極溫度A：與材料有關(guān)的常數(shù)對材料要求：功函數(shù)小，熔點(diǎn)高

功函數(shù)

工作溫

度

特點(diǎn)

W陰極 4.5eV 2500-2800穩(wěn)定、制備簡單

LaB6 2.7eV1400-2000化學(xué)性質(zhì)活潑

要求10－4Pa以上真空

特殊夾持材料

電子槍三級電子槍

F：燈絲

負(fù)高壓

發(fā)射電子A：陽極

接地F、A間形成對電子的加速場W：柵極

負(fù)偏壓(相對于陰極)△讓電子只通過柵孔

場發(fā)射源冷場致發(fā)射－

當(dāng)尖處電場強(qiáng)度>105V/m時(shí)；表面勢壘寬度<10nm，量子隧道效應(yīng)成為發(fā)射主導(dǎo)機(jī)制。

在室溫下，大多數(shù)電子的能量還不足以克服已降低了的勢壘，但仍有一部分電子能穿過勢壘而發(fā)射。熱場致發(fā)射－場發(fā)射槍發(fā)射出來的電子在陰極尖后形成交叉虛象，

直徑100?。

高電流發(fā)射密度+小交叉點(diǎn)；比W陰極高1000倍的亮度；

減小束斑，

提高儀器分辨率聚光鏡聚光鏡主要可以起到增強(qiáng)電子束密度和將一次發(fā)散電子會聚起來的功能。一般分辯本領(lǐng)在2-5nm的電鏡均采用單聚光鏡，可以將來自電子槍的直徑為100微米的電子束會聚成直徑為50埃的電子束。而對于分辯本領(lǐng)在0.5nm的電鏡均采用雙聚光鏡，可以得到一束直徑為幾個(gè)埃的電子束。使用雙聚光鏡可以使照射到樣品表面的電子束截面減小，不易使試樣過熱；減少了照明孔徑角，使電子束接近軸照明；電子束強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的亮度；減少荷電效應(yīng)；衍射效果明顯。

透鏡系統(tǒng)電子與光子不同，是一種帶電粒子，不能通過光學(xué)透鏡的方式進(jìn)行聚焦成像。但可以利用電場和磁場的作用使電子會聚成像。一般把利用靜電場原理的透鏡稱為靜電透鏡；利用磁場原理的透鏡稱為磁透鏡。靜電透鏡,電子束通過兩端的離軸作用力和中間的向軸作用力的作用，使得電子束產(chǎn)生會聚。其焦距由電場分布來控制，一般的單透鏡的焦距為3～5mm。

透鏡比較磁透鏡與靜電透鏡相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：磁場強(qiáng)度的改變要比電場強(qiáng)度的改變?nèi)菀?；在磁透鏡中采用低電壓（60～100V），不存在擊穿的問題，而靜電透鏡需要上萬伏的高壓；磁透鏡的象差較小，具有更好的分辨率。目前，在電鏡中使用的主要是磁透鏡。

真空系統(tǒng)為了保證電子運(yùn)動，減少與空氣分子的碰撞，因此所有裝置必須在真空系統(tǒng)中，一般真空度為10－2～10－4Pa。

一般采用機(jī)械泵和油擴(kuò)散泵或分子泵聯(lián)合系統(tǒng)現(xiàn)在一般采用機(jī)械泵和分子泵系統(tǒng)；真空度高，油污染小等優(yōu)點(diǎn)，價(jià)格貴；分辨率影響因素由于電子束的波長很短，理論上電鏡可以達(dá)到很高的分辨率

；在光學(xué)顯微鏡中決定分辨率的是光的波長

，象差不是主要原因；在電子顯微鏡中，波長已經(jīng)不是決定性因素

；而透鏡產(chǎn)生的象散和球差，電子波產(chǎn)生的色差和衍射差是主要因素

；表面電子信息當(dāng)高速電子照射到固體樣品表面時(shí)，就可以發(fā)生相互作用，產(chǎn)生一次電子的彈性散射，二次電子，等信息。這些信息與樣品表面的幾何形狀以及化學(xué)成份等有很大的關(guān)系。通過這些信息的解析就可以獲得表面形貌和化學(xué)成份的目的。

二次電子

入射電子與樣品相互作用后，使樣品原子較外層電子（價(jià)帶或?qū)щ娮樱╇婋x產(chǎn)生的電子，稱二次電子。二次電子能量比較低，習(xí)慣上把能量小于50eV電子統(tǒng)稱為二次電子，僅在樣品表面5nm－10nm的深度內(nèi)才能逸出表面，這是二次電子分辨率高的重要原因之一。

在掃描電鏡中，由電子激發(fā)產(chǎn)生的主要信號的信息深度：

俄歇電子1nm(0.5-2nm)；二次電子5-10nm

背散射電子10-500nm；X射線0.1-1μm各種信息分辨率比較二次電子電子象在掃描電鏡中主要利用二次電子的信息觀察樣品的表面形貌。二次電子的能量一般在50eV以下，并從樣品表面5～10納米左右的深度范圍內(nèi)產(chǎn)生，并向樣品表面的各個(gè)方向發(fā)射出去。利用附加電壓集電器就可以收集從樣品表面發(fā)射出來的所有二次電子。被收集的二次電子經(jīng)過加速，可以獲得10keV左右的能量?？梢酝ㄟ^閃爍器把電子激發(fā)為光子，最后再通過光電倍增管產(chǎn)生電信號，進(jìn)行放大處理，獲得與原始二次電子信號成正比的電流信號。二次電子象的分辨率在掃描電鏡中形貌象的信息主要來自二次電子象。一般來說，二次電子象的信息來自于樣品表面下5～10納米的深度范圍。產(chǎn)生區(qū)域大小則是由輻照電子束的直徑以及二次電子能發(fā)射到表面深度下電離化區(qū)域大小所決定。此外，由發(fā)射電子和X射線激發(fā)所產(chǎn)生的二次電子原則上也應(yīng)該包括進(jìn)去。因此，二次電子象的襯度信息來自與三個(gè)生成因素。二次電子象的襯度二次電子象的襯度是由樣品中電子束的入射角，樣品表面的化學(xué)成份以及樣品和檢測器的幾何位置等因素所決定的。襯度：(對比度，是得到圖象的最基本要素)

S為檢測信號強(qiáng)度分別介紹如下。

入射角關(guān)系垂直于樣品表面入射一次電子時(shí)，樣品表面所產(chǎn)生的二次電子的量最小。隨著傾斜度的增加，二次電子的產(chǎn)率逐漸增加。因此，二次電子的強(qiáng)度分布反映了樣品表面的形貌信息。由于在樣品表面存在很多的凹疊面，到處存在30～50度的傾斜角，因此，在電鏡觀察時(shí)不一定需要將樣品傾斜起來。但在觀察表面非常光滑的樣品時(shí)，則必須把樣品傾斜起來。在掃描電鏡分析時(shí)，一般傾斜角不大于45度，過大的傾斜角會使樣品的聚焦困難，并觀察不到被陰影部分遮蓋的部分。

二次電子強(qiáng)度與入射角的關(guān)系△δ∝1/cosθθ為入射電子束與樣品法線的夾角△尖、棱、角處δ增加

溝、槽、孔、穴處δ減小樣品成份的差異

二次電子的產(chǎn)量與樣品表面元素的原子序數(shù)有關(guān)。因此，雖然樣品表面很平坦，但元素成份不同就可以產(chǎn)生二次電子象的襯度。因此，在觀察絕緣樣品時(shí)，在樣品表面蒸發(fā)一層重金屬比蒸發(fā)輕金屬可獲得更好的二次電子象。利用掃描電鏡的景深大以及襯度與形貌的關(guān)系，可以通過多張照片觀察樣品的立體形貌。

樣品表面與檢測器的位置關(guān)系

因?yàn)槊鎸z測器表面的電子更容易被檢測器檢測，因此，直接面對檢測器的樣品表面的二次電子象總是比背著檢測器的表面亮。如右圖所示。這也是顯微鏡形成象襯度的重要因素。此外，形成象襯度的主要因素還有樣品表面電位分布的差異等。

充電現(xiàn)象當(dāng)樣品的導(dǎo)電性差時(shí)，在樣品表面可以積累電荷，使表面產(chǎn)生電壓降，入射電子的能量將發(fā)生變化，同時(shí)二次電子的產(chǎn)率也可以發(fā)生變化。充電過程可以在樣品表面形成電場，不僅影響電子束的掃描過程，還會改變圖像的亮度，對二次電子象產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

背散射電子象高能入射電子在樣品表面受到彈性散射后可以被反射出來，該電子的能量保持不變，但方向發(fā)生了改變，該類電子稱為反射電子。入射電子數(shù)與反射電子數(shù)的比稱為反射率。進(jìn)入檢測器的反射電子數(shù)目還與樣品表面的傾斜角度有關(guān)。反射電子象具有樣品表面的化學(xué)成份和形貌的綜合信息。信息深度是0.1～1微米。原子序數(shù)影響表示了反射率與原子序數(shù)的關(guān)系。從圖上可見，反射率隨著原子序數(shù)的增加而增加，但不是線形關(guān)系。不同的元素同樣可以提供背反射的襯度信息3．成分襯度

背散射電子產(chǎn)額與原子序數(shù)關(guān)系:

當(dāng)Ep=20keV以下，則η=-0.0254+0.016Z-1.86×10－4Z2+8.3×10－7Z3

設(shè)有兩平坦相鄰區(qū)域，分別由Z1和Z2純元素組成，且Z2>Z1

則襯度

C==S為檢測信號強(qiáng)度

為背散射電子強(qiáng)度

當(dāng)Z1、Z2原子序數(shù)相鄰，則襯度很低

當(dāng)Z1、Z2原子序數(shù)相差遠(yuǎn)，則襯度很高背反射電子象一般反射電子象直接采用二次電子象的電子檢測器，或使用p－n結(jié)半導(dǎo)體器件檢測器。由于反射電子具有很高的能量，因此在利用二次電子檢測器進(jìn)行檢測時(shí)，不需要對電子實(shí)行再加速。形貌與元素象的分離利用兩個(gè)p-n結(jié)器件檢測器和運(yùn)算電路，可以分離反射電子的元素成份象和表面形貌象。對于表面平坦而原子序數(shù)不同的樣品，如果A和B檢測器的信號相減，其總信號等于零，則A和B信號相加倍增，此時(shí)獲得的反射電子象僅含有元素成份的信息，可以得到成份象，而形貌象不出現(xiàn)。對成份均勻但表面不平的樣品，當(dāng)AB兩個(gè)信號檢測器的信號相加為零時(shí)，其信號相減信號成倍，這時(shí)獲得的反射電子象只具有形貌的信息，而不包含成份的信息，因此可以獲得形貌象。

元素像形貌信息背反射電子象反射電子象中包含有元素的化學(xué)成分和表面形貌的信息。反射電子象與樣品材料的原子序數(shù)有很大關(guān)系。由于重元素的反射率大，圖像的亮度也高，反之輕元素的發(fā)射率小，圖像也就暗。此外，反射電子象也與樣品表面的形狀有很大關(guān)系。突起的部分就亮，凹下去的部分則由于反射電子的數(shù)量少，呈暗影。原則上反射電子的強(qiáng)度越大，則反射電子象的分辨率將降低。

二次電子象與背散射電子象的比較

二次電子象

背散射象主要利用

形貌襯度

成分襯度

收集極+250－500V－50V

分辨率

高

較差

無陰影

有陰影

信號大，信噪比好

電子探針X射線顯微分析（EPMA）

EPMA的構(gòu)造與SEM大體相似，只是增加了接收記錄X射線的譜儀。EPMA使用的X射線譜儀有波譜儀(WDS)_和能譜儀(EDS)兩類。在不損耗試樣的情況下，電子探針通常能分析直徑和深度不小于1微米范圍內(nèi)、原子序數(shù)4以上的所有元素；但是對原子序數(shù)小于12的元素，其靈敏度較差。常規(guī)分析的典型檢測相對靈敏度為萬分之一，在有些情況下可達(dá)十萬分之一。檢測的絕對靈敏度因元素而異，一般為10-14～10-16克。用這種方法可以方便地進(jìn)行點(diǎn)、線、面上的元素分析，并獲得元素分布的圖象。對原子序數(shù)高于10、濃度高于10％的元素，定量分析的相對精度優(yōu)于±2％。

圖22-17電子探針結(jié)構(gòu)示意圖

一、能譜儀

能譜儀全稱為能量分散譜儀(EDS)．目前最常用的是Si(Li)X射線能譜儀，其關(guān)鍵部件是Si(Li)檢測器，即鋰漂移硅固態(tài)檢測器，它實(shí)際上是一個(gè)以Li為施主雜質(zhì)的n-i-p型二極管。圖22-18Si(Li)檢測器探頭結(jié)構(gòu)示意圖

以Si(Li)檢測器為探頭的能譜儀實(shí)際上是一整套復(fù)雜的電子學(xué)裝置。來自樣品的X光子通過鈹窗口進(jìn)入鋰漂移硅固態(tài)檢測器。每個(gè)X光子能量被硅晶體吸收將在晶體內(nèi)產(chǎn)生電子空穴對。不同能量的X光子將產(chǎn)生不同的電子空穴對數(shù)。例如，F(xiàn)e的Kα輻射可產(chǎn)生1685個(gè)電子空穴對（0.27mV），而Cu為2110（0.34mV）。Si(Li)能譜儀的優(yōu)點(diǎn)：

(1)分析速度快

能譜儀可以同時(shí)接受和檢測所有不同能量的X射線光子信號，故可在幾分鐘內(nèi)分析和確定樣品中含有的所有元素，帶鈹窗口的探測器可探測的元素范圍為11Na~92U，20世紀(jì)80年代推向市場的新型窗口材料可使能譜儀能夠分析Be以上的輕元素，探測元素的范圍為4Be~92U。

(2)靈敏度高X射線收集立體角大。由于能譜儀中Si(Li)探頭可以放在離發(fā)射源很近的地方(10㎝左右)，無需經(jīng)過晶體衍射，信號強(qiáng)度幾乎沒有損失，所以靈敏度高(可達(dá)104cps/nA，入射電子束單位強(qiáng)度所產(chǎn)生的X射線計(jì)數(shù)率)。此外，能譜儀可在低入射電子束流(10-11A)條件下工作，這有利于提高分析的空間分辨率。

(3)譜線重復(fù)性好。由于能譜儀沒有運(yùn)動部件，穩(wěn)定性好，且沒有聚焦要求，所以譜線峰值位置的重復(fù)性好且不存在失焦問題，適合于比較粗糙表面的分析工作。

能譜儀的缺點(diǎn)：

(1)能量分辨率低，峰背比低。由于能譜儀的探頭直接對著樣品，所以由背散射電子或X射線所激發(fā)產(chǎn)生的熒光X射線信號也被同時(shí)檢測到，從而使得Si(Li)檢測器檢測到的特征譜線在強(qiáng)度提高的同時(shí)，背底也相應(yīng)提高，譜線的重疊現(xiàn)象嚴(yán)重。故儀器分辨不同能量特征X射線的能力變差。能譜儀的能量分辨率(130eV)。(2)工作條件要求嚴(yán)格。Si(Li)探頭必須始終保持在液氮冷卻的低溫狀態(tài)，即使是在不工作時(shí)也不能中斷，否則晶體內(nèi)Li的濃度分布狀態(tài)就會因擴(kuò)散而變化，導(dǎo)致探頭功能下降甚至完全被破壞。

二、波譜儀

波譜儀全稱為波長分散譜儀(WDS)。在電子探針中，X射線是由樣品表面以下m數(shù)量級的作用體積中激發(fā)出來的，如果這個(gè)體積中的樣品是由多種元素組成，則可激發(fā)出各個(gè)相應(yīng)元素的特征X射線。被激發(fā)的特征X射線照射到連續(xù)轉(zhuǎn)動的分光晶體上實(shí)現(xiàn)分光(色散)，即不同波長的X射線將在各自滿足布拉格方程的2方向上被(與分光晶體以2:1的角速度同步轉(zhuǎn)動的)檢測器接收。

波譜儀的特點(diǎn)：波譜儀的突出優(yōu)點(diǎn)是波長分辨率很高。如它可將波長十分接近的VK(0.228434nm)、CrK1(0.228962nm)和CrK2(0.229351nm)3根譜線清晰地分開。但由于結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，譜儀