什么是能譜儀

計量校準能譜儀(EDS,Energy Dispersive Spectrometer)是用來對材料微區成分元素種類與含量分析，配合掃描電子顯微鏡與透射電子顯微鏡的使用。

各種元素具有自己的X射線特征波長，特征波長的大小則取決于能級躍遷過程中釋放出的特征能量△E，能譜儀就是利用不同元素X射線光子特征能量不同這一特點來進行成分分析的。

當X射線光子進入檢測器后，在Si（Li）晶體內激發出一定數目的電子空穴對。產生一個空穴對的低平均能量ε是一定的（在低溫下平均為3.8ev），而由一個X射線光子造成的空穴對的數目為N=△E/ε，因此，入射X射線光子的能量越高，N就越大。

利用加在晶體兩端的偏壓收集電子空穴對，經過前置放大器轉換成電流脈沖，電流脈沖的高度取決于N的大小。電流脈沖經過主放大器轉換成電壓脈沖進入多道脈沖高度分析器，脈沖高度分析器按高度把脈沖分類進行計數，這樣就可以描出一張X射線按能量大小分布的圖譜。

能譜儀所遇到的一些問題：

1、輕元素的特征X射線產額低。在采集譜時，計數不足，譜峰較低，譜峰形狀不規則。

2、輕元素的特征X射線能量低。在樣品基體內容易被吸收，產生大量的俄歇電子；而從表層出射的X射線在探測器窗口又受到吸收，定量分析要做較大的吸收校正，帶來誤差。

3、探測器效率。計量校準Si（Li）探測器較寬，接受能量在1.5KeV~15KeV范圍的X射線,效率接近100%,然而在小于1.5KeV的低能端探測器效率明顯下降,這主要是探測器前面的窗口對低能X射線的嚴重吸收所致,在大于15KeV的高能端由于高能X射線可能完全穿透硅晶體跑出去,使探測器效率也下降。Be窗口厚度約為8微米,低能X射線如Na僅有60%通過窗口,而氧僅有1%可以通過。為了檢測B、C、N、O、F等超輕元素，現在廣為使用超薄窗口探測器，利用超薄膜塑料代替Be窗，厚度小于1微米，結構簡單，使用方便。