Методы и средства изучения физико-химических явлений и процессов. Мышкин В.Ф - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

2.8. Электронная оже-cпектроскопия
Если атом обстреливается электронами, энергия которых выше потенциа-
ла ионизации уровня К, то существует вероятность ионизации этого уровня,
в результате чего на нем образуется вакансия (обозначена светлым кружком
на рис. 1). Через некоторое время вакансия заполняется за счет перехода
электрона с вышележащего уровня M (переход 1). При этом выделяется энер-
гия, равная разности энергий связи электрона на уровнях К и M. Далее про-
цесс может идти двумя путями: либо будет испу-
щен рентгеновский фотон, либо эта энергия безыз-
лучательным способом будет передана другому
электрону, находящемуся, например, на уровне N.
Если образовавшаяся в результате внешнего воз-
действия вакансия на К-уровне заполняется элек-
тронами с М-уровнями, а выделяющаяся энергия
передается электрону с N-уровня, то этот процесс
называется KMN-Оже-переходом. Кинетическая
энергия электрона, эмиттированного в результате
этого перехода, определяется выражением Е
KMN
=
Е
K
-Е
M
-Е
N
, где Е
K
, Е
M
- энергия связи электронов на К- и М-оболочках атома;
Е
N
-энергия связи на уровне N в атоме с однократно ионизированным уровнем
М.
Энергия оже-электронов не зависит от энергии бомбардирующих электро-
нов, а определяется электронной структурой атомов, которая хорошо изуче-
на. Поэтому измерив энергию электрона, можно определить, какому элемен-
ту соответствуют обстреливаемые электронами атомы.
Регистрация оже-электронов. В области энергий оже-электронов суще-
ствует большое количество неупруго рассеянных первичных электронов. Ток
неупруго рассеянных электронов значительно превышает ток оже-электро-
нов. Поэтому возникает задача выделения полезного сигнала на уровне
большого фона. Задача была решена в 1962 году Л.А. Харрисом.
Оже-электроны образуют однополярный пик, который накладывается на
фоновой ток неупруго рассеянных электронов. При этом последний относи-
тельно слабо зависит от энергии. Харрис предложил продифференцировать
энергетический спектр электронов. На месте слабого оже-сигнала колоколо-
образной формы появляется двухполярный импульс, который легко может
быть зарегистрирован. При этом дифференцирование осуществляется элек-
трическими методами в процессе регистрации спектра. На рис. 7.12 показан
спектр оже-электронов (в дифференцированном виде), полученный от по-
верхности образца из нержавеющей стали, в состав которой входят Fe, Ni и
Cr. По оси абсцисс отложена Е - энергии эмитируемых электронов, а по оси
ординат - их относительная интенсивность.
Получение энергетического спектра. Для обнаружения оже-электронов
необходимо выделять электроны, находящиеся в узком интервале энергий.
Используют электростатические анализаторы энергий (см. рис. 7.11).
31
N
M
1
K
t, c
0
Рис.1. Схема выхода
оже-электрона

Страницы