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X射線光電子能譜(XPS)又稱化學(xué)分析用電子能譜，是利用單色X射線照射樣品表面，作用后產(chǎn)生光電子，通過測量原子內(nèi)層的電子結(jié)合能來推知樣品中所含元素的種類，并通過分析結(jié)合能的化學(xué)位移，找到元素的價態(tài)變化或與電負(fù)性不同原子結(jié)合的證據(jù)。XPS能夠?qū)Σ牧媳韺拥慕M織結(jié)構(gòu)提供有價值的信息，與其他的檢測手段相比，XPS更適用于涂層和鍍層的表征。
X射線光電子能譜儀由進(jìn)樣室、X射線激發(fā)源、離子源、樣品分析室、超高真空系統(tǒng)、電子能量分析器、信息放大檢測器和記錄系統(tǒng)等組成。
X射線激發(fā)源是用于產(chǎn)生具有一定能量的X射線的裝置。X射線源必須是單色的，且線寬越窄越好。
離子源的作用是清潔樣品表面或者對樣品表面進(jìn)行定量剝離以對樣品進(jìn)行深度剖面分析。在X射線光電子能譜儀中通常采用Ar離子槍產(chǎn)生離子源。Ar離子源又可分為固定式和掃描式。對樣品進(jìn)行深度分析時，通常采用掃描式Ar離子源。
超高真空系統(tǒng)是為確保光電子的無碰撞運(yùn)動和樣品表面的清潔狀態(tài)，從而使的分析結(jié)果更準(zhǔn)確。激發(fā)源、樣品室、分析器和探測器都必須在超高真空條件下工作。
能量分析器用來測定樣品的光電子能量分布，是X射線能譜儀的核心，且要求對能量進(jìn)行精確測量。分析器分為磁場式和靜電式兩種，常常采用靜電式。
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