扫描电镜本身主要用于观察样品的微观形貌,但与能谱仪(EDS)或波谱仪(WDS)等设备联用后,可用于测定多种元素,具体如下:
能谱仪(EDS)可测定的元素
-轻元素:一般能测定原子序数大于等于4的元素,如铍(Be)、硼(B)、碳(C)、氮(N)、氧(O)等。这些轻元素在许多材料中都广泛存在,例如碳元素在各类有机材料、碳纳米材料中是主要组成元素;氧元素在金属氧化物、陶瓷等材料中大量存在,通过扫描电镜-能谱仪联用可以对这些材料中的轻元素进行定性和定量分析。
-重元素:能测定包括过渡金属元素如铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)等,以及贵金属元素如金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)等,还有稀土元素如铈(Ce)、镧(La)等。在合金材料、电子元件、催化剂等领域,对这些重元素的测定非常重要,比如在研究合金的成分和性能关系时,需要准确测定其中各种金属元素的含量。
波谱仪(WDS)可测定的元素
-从低原子序数到高原子序数元素:波谱仪理论上可以测定从氢(H)到铀(U)的所有元素。对于轻元素,波谱仪的检测精度相对能谱仪更高,能更准确地测定如锂(Li)、铍(Be)等元素的含量。对于高原子序数元素,如铅(Pb)、铀(U)等,波谱仪也能通过精确测量其特征X射线波长,实现对这些元素的高灵敏度检测,在地质样品分析中,对于含有高原子序数元素的矿物,波谱仪可以准确测定其元素组成。
不同的扫描电镜以及配套的能谱仪或波谱仪在实际测定元素时,可能会因设备的性能、样品的性质等因素存在一定差异。但总体来说,通过扫描电镜与这些分析设备的联用,可以对周期表中大部分元素进行有效的测定和分析。
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