SXES Düşük Enerjili X-Ray Emisyon Spektrometresi

Yumuşak X-ışını Emisyon Spektrometresi (SXES) olağanüstü yüksek enerji sağlar. yeni bir kombinasyonu ile çözünürlük gelişmiş kırınım ızgarası ve bir yüksek hassasiyetli

CCD kamera.

SXES karşılaştırılabilir paralel algılama sağlar.
EDS ve 0.3 eV enerji sağlar.
çözünürlük (Fermi kenarı: Al-L) aşan
Enerji çözünürlüğü açısından WDS.
* Bu spektrometre bir EPMA veya FE-SEM.

Sistem Genel Yapısı

Yeni geliştirilen spektrometre optik sistemi, kırınım ızgarası veya dedektörün (CCD) hareket ettirilmesine gerek kalmadan farklı enerjilere sahip spektrumların eş zamanlı olarak ölçülmesini sağlar.

Sunduğu yüksek enerji çözünürlüğü sayesinde, numunelerin kimyasal durum (chemical state) analizleri ve kimyasal durum haritalama (chemical state mapping) işlemleri yüksek doğrulukla gerçekleştirilebilir.

SXES, WDS ve EDS Karşılaştırması

Titanyum nitrürün (TiN) farklı spektrometre yöntemleri ile elde edilen spektrumları

Titanyum nitrürde N-Kα ve Ti-Ll pikleri birbiriyle çakışmaktadır. Bu nedenle, WDS analizlerinde dahi bu piklerin ayrıştırılması için matematiksel dalga şekli ayrıştırma (waveform deconvolution) yöntemlerine ihtiyaç duyulur.

Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi, SXES'in sunduğu yüksek enerji çözünürlüğü sayesinde Ti-Ll piki doğrudan ve net bir şekilde gözlemlenebilir. Bu da daha doğru element ayrımı ve güvenilir analiz sonuçları elde edilmesini sağlar.

SXES, EPMA (WDS) ve EDS Karşılaştırması

Li-İyon Pil (LIB) Analiz Örneği

Aşağıdaki örnekte, farklı şarj durumlarına sahip Li-iyon pil (LIB) numunelerinin geniş alan haritaları gösterilmektedir.

SXES, Li-K pikini hem valans bant durumunda (solda) hem de temel enerji durumunda (ground state) (ortada) haritalayabilmektedir. Ayrıca, karbon dağılım haritası (sağda), tamamen deşarj olmuş Li-iyon pildeki karbon dağılımını ve işlevsel bölgeleri net bir şekilde ortaya koymaktadır.

Tam şarjlı numuneye ait Li-K spektrumu

Not: Lityum oksitte (Li-oxide), Li-K emisyonunun tespit edilmesi zordur.

Hafif Element Ölçüm Örneği

SXES ile Karbon Bileşiklerinin Analizi

SXES sayesinde elmas, grafit ve polimerler arasındaki farklar yüksek hassasiyetle ölçülebilir. Bu farklılıklar, π (pi) ve σ (sigma) bağlarından kaynaklanan ek pikler sayesinde açıkça ayırt edilebilir.

Haritalama sırasında her pikselden bir spektrum elde edildiği için, 1 eV seviyesindeki pik kaymalarını ve omuz (shoulder) piklerini gösteren ek haritalar da oluşturulabilir. Bu sayede malzemenin kimyasal bağ yapısı ve elektronik durumu daha ayrıntılı olarak analiz edilebilir.

Çeşitli Azot Bileşiklerinin Analizi

Azot içeren bileşiklerde de kimyasal bağ durumu, spektrum piklerinin şekli incelenerek analiz edilebilir.

Nitratlar ile nitrürlerin pik şekilleri birbirinden tamamen farklıdır. Ayrıca, elektron demetine karşı oldukça hassas olan amonyum tuzlarına özgü karakteristik pik şekilleri de SXES ile gözlemlenebilir. Bu sayede farklı azot bileşikleri güvenilir bir şekilde ayırt edilerek kimyasal bağ yapıları detaylı olarak analiz edilebilir.