Методы анализа элементного состава материалов.
Алексей Янилкин
Неразрушающие
Инфракрасная спектроскопия
Рамановская спектроскопия или спектроскопия комбинационного рассеяния
Рентгеновская спектроскопия
Разрушающие
Вторичная ионная массспектрометрия
Атомнозондования томография
Вопросы
Список литературы
Инфракрасная спектроскопия (ИК-спектроскопия) – это раздел спектроскопии, занимающийся взаимодействием ИК излучения с веществом.
Результатом ИК-спектроскопии является ИК-спектр – функция интенсивности пропущенного излучения от его частоты. Спектр содержит ряд полос поглощения, которые позволяют делать вывод о строение материалов.
Во многих случаях спектры поглощения являются индивидуальными для фрагментов молекул.
Основана на явлении поглощения ИК-излучения с одновременным возбуждением колебаний молекул:
Частота является характеристической химических групп.
Число колебательных степеней свободы:
для линейной молекулы – 3 n-5
для нелинейной молекулы – 3 n-6
Виды колебаний:
валентные – с изменением длины связи
деформационные – с изменением углов между связями
валентные
деформационные
плоскостные
внеплоскостные
Гармоническое приближение:
Фундаментальные частоты, обертоны и составные частоты.
Ангармонические поправки.
Выделяют три области ИК-спектров:
Ближняя ИК-область: 14 000 — 4000 см –1. В основном определяется обертонами и составными частотами.
Средняя ИК-область: 4000 — 400 см –1. Определяется фундаментальными частотами и колебательно-вращательной структурой.
Дальняя ИК-область: 400 — 10 см –1. Определяется вращательной структурой.
Рамановская спектроскопия – вид спектроскопии, в основе которой лежит способность исследуемых систем к неупругому ( рамановскому или комбинационному) рассеянию света.
Принцип работы заключается в регистрации излучения, после рамановского рассеяния. Для этого отделяют рэлевские упруго рассеянные лучи.
Рамановский сдвиг:
Рентгеноспектральный анализ – метод элементного анализа, основанный на изучение спектра рентгеновских лучей, прошедших сквозь образец или испущенных им.
Спектроскопия поглощения рентгеновских лучей
Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
Возбуждение внутренних электронных оболочек рентгеновским излучением или электронных ударом.
Использование в TEM и SEM. Разрешение до 1 нм.
Послойное р аспыление мишени.
Анализ состава распыленной мишени (вторичных ионов) с помощью масс-спектрометра.
Первичные ионы – Ar +, Xe +, O-, O2+, O2-, ионизованные молекулы.
Физические основы методов анализа элементного состава:
Инфракрасная спектроскопия
Рамановская спектроскопия
Рентгеновской спектроскопии
Вторичной ионной масс-спектрометрии
Атомно-зондовой томографии
Физическое материаловедение. // Калин (2008).
Practical Guide to Interpretive Near-Infrared Spectroscopy. // J. Workman, Jr. L. Weyer (2008).
Slide-Share
