Elektronenspektroskopie

Die Elektronenspektroskopie ist eine spektroskopische Methode zur Materialanalyse. Grundlage ist die Anregung von Elektronen in den äußeren Schalen (siehe z.B. Photoelektrischer Effekt).

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Der Begriff Elektronenspektroskopie dient auch oft als Sammelbezeichnung für Untersuchungsverfahren, bei denen durch eingestrahlte Elektronen (Primärelektronen), kurzwellige UV-Strahlung oder Röntgenstrahlung Elektronen aus inneren Schalen entfernt werden. Die kinetische Energie dieser Elektronen wird anschließend direkt gemessen oder aus Folgeprozessen mit Sekundärelektronenemission oder Strahlung ermittelt. Dazu wird mit Hilfe eines Elektronenspektrometer die Stärke eines Elektronenstromes abhängig von der kinetischen Energie der Elektronen ermittelt.

Das Messergebnis ist ein Spektrum der kinetischen Energie mit materialspezifischen Erhöhungen. Die Elektronenspektroskopie liefert so nicht nur Informationen über die in der Probe enthaltenen Elemente sondern kann ebenfalls Informationen zu Bindungsverhältnissen in Gasen, Feststoffen bzw. deren Oberflächen.

Aufgrund der elementspezifischen Bindungsenergie der Elektronen ist die Elektronenspektroskopie ein gebräuchliches Verfahren zur Elektronenspektroskopie zur Chemischen Analyse von Gasen und Feststoffen. Das zu untersuchende Objekt wird dazu ins Vakuum verbracht und monochromatischer Röntgenstrahlung ausgesetzt. Die dabei freigesetzen Elektronen werden analysiert und geben ein Bild von der chemischen Zusammensetzung der Probe.

Wichtige Methoden der Elektronenspektroskopie sind:

• Photoelektronenspektroskopie (PES)
• Auger-Elektronen-Spektroskopie (AES)
• Elektronenstrahlmikroanalyse (ESMA)
• Elektronen-Energieverlustspektroskopie (EELS)