什么是能谱仪

计量校准能谱仪(EDS,Energy Dispersive Spectrometer)是用来对材料微区成分元素种类与含量分析，配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。

各种元素具有自己的X射线特征波长，特征波长的大小则取决于能级跃迁过程中释放出的特征能量△E，能谱仪就是利用不同元素X射线光子特征能量不同这一特点来进行成分分析的。

当X射线光子进入检测器后，在Si（Li）晶体内激发出一定数目的电子空穴对。产生一个空穴对的低平均能量ε是一定的（在低温下平均为3.8ev），而由一个X射线光子造成的空穴对的数目为N=△E/ε，因此，入射X射线光子的能量越高，N就越大。

利用加在晶体两端的偏压收集电子空穴对，经过前置放大器转换成电流脉冲，电流脉冲的高度取决于N的大小。电流脉冲经过主放大器转换成电压脉冲进入多道脉冲高度分析器，脉冲高度分析器按高度把脉冲分类进行计数，这样就可以描出一张X射线按能量大小分布的图谱。

能谱仪所遇到的一些问题：

1、轻元素的特征X射线产额低。在采集谱时，计数不足，谱峰较低，谱峰形状不规则。

2、轻元素的特征X射线能量低。在样品基体内容易被吸收，产生大量的俄歇电子；而从表层出射的X射线在探测器窗口又受到吸收，定量分析要做较大的吸收校正，带来误差。

3、探测器效率。计量校准Si（Li）探测器较宽，接受能量在1.5KeV~15KeV范围的X射线,效率接近100%,然而在小于1.5KeV的低能端探测器效率明显下降,这主要是探测器前面的窗口对低能X射线的严重吸收所致,在大于15KeV的高能端由于高能X射线可能完全穿透硅晶体跑出去,使探测器效率也下降。Be窗口厚度约为8微米,低能X射线如Na仅有60%通过窗口,而氧仅有1%可以通过。为了检测B、C、N、O、F等超轻元素，现在广为使用超薄窗口探测器，利用超薄膜塑料代替Be窗，厚度小于1微米，结构简单，使用方便。