EDS面扫、线扫、点扫的应用

能谱仪（EDS）是一种快速分析样品微区内元素种类及含量的重要工具，通常与扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）组合使用，实现形貌与成分的对照。它的工作原理是：当电子束扫描样品时，不同元素被激发出来的x射线能量不同，通过探测这些特征X射线的能量与强度，可以确定样品中的元素组成和含量。

季丰电子MA实验室SEM、FIB、TEM均配备了先进的EDS硬件，可以提供有三种电子束扫描模式：面扫、线扫和点扫。通过这三种扫描方式可以直观的看到元素的分布、元素含量变化曲线和元素含量。以TEM EDS分析手法直观展示着三种分析手法的特点。

面扫

选择样品的某块区域，在样品表面移动电子束进行往返扫描。每采集一个点的特征X射线光子，就会在显示器对应位置上打一个亮点，这些亮点就是对元素的映射（EDS mapping）。当特征X射线的强度用亮度表示时，mapping中越亮的地方元素含量越高，测得的元素含量是面范围内的平均值。由于面扫的空间分辨率有限，所以定量不够准确，特别是对原子序数低的轻元素而言，定量会有较大误差，因此EDS是一种定性半定量的工具。面扫范围较大，并且可以检测出一些元素的微小变化，结合形貌照片可以直观看出样品某个区域的元素分布。

形貌像（面扫区域）、各元素mapping以及多个元素叠图mapping

线扫

电子束沿样品表面的一条线上逐点进行扫描，可以得到元素在这条线上含量变化的分布曲线。线扫可以确定样品中不同区域的元素相对含量，并且可以提供比面扫更高的空间分辨率。线扫适用于对样品表面的特定区域进行分析，例如沿晶界、颗粒边界或组织界面进行分析。

形貌像（箭头处为线扫位置）与元素含量变化曲线

点扫

点扫可以分析样品表面特定的极小区域。选择感兴趣的某一点，将电子束固定在此点进行分析，得到X射线能谱，即可确认这个点上的所有元素。点扫可以提供最高的空间分辨率，因此定量的准确度最高，当样品中某一元素含量特别低时，面扫和线扫定量的误差较大，这时候点扫是最合适的方式。点扫常用于粒子分析、颗粒内部分析等。

形貌像（红点处为点扫位置）、EDS谱图和含量表格

三种扫描方式都各具特点和长处，有其适用的情况，各位可以需要根据样品特点及自己的分析需求，与季丰MA实验室的工程师一起讨论，得出并选择最合适您的分析方法。

审核编辑：汤梓红