Um alle Funktionen dieser Seite zu nutzen, aktivieren Sie bitte die Cookies in Ihrem Browser.
my.chemie.de
Mit einem my.chemie.de-Account haben Sie immer alles im Überblick - und können sich Ihre eigene Website und Ihren individuellen Newsletter konfigurieren.
- Meine Merkliste
- Meine gespeicherte Suche
- Meine gespeicherten Themen
- Meine Newsletter
Energiedispersive RöntgenspektroskopieEDX ist eine Abkürzung für Energie Dispersive Röntgenspektroskopie (engl. energy dispersive X-ray spectroscopy) und beschreibt das Funktionsprinzip, um aus der von einer Probe emittierten Röntgenstrahlung die Elementzusammensetzung zu ermitteln. Die Atome in der Probe werden dazu angeregt und senden Röntgenstrahlung mit einer elementspezifischen Energie aus. EDX-Detektoren finden Verwendung z.B. in folgenden Analysenmethoden:
Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
Entstehung der RöntgenemissionZur Emission von Röntgenstrahlung in der Probe muss zunächst das Atom angeregt werden. Dieses kann durch den Beschuss mit Elektronen (z.B. im Rasterelektronenmikroskop) oder durch Bestrahlung mit Röntgenstrahlen (Röntgenfluoreszenz) erfolgen. Dabei wird ein Elektron aus einer der inneren Schalen herausgeschlagen. Ein derartiger Zustand ist instabil und die entstandene 'Lücke' wird sofort durch ein energiereicheres Elektron aus einem höheren Orbital aufgefüllt. Die Energiedifferenz wird in Form eines Röntgenquants frei. Die dadurch entstandene Röntgenstrahlung ist charakteristisch für den Übergang und das Atom, also das Element. Für ein Element sind verschiedene Übergänge erlaubt, je nachdem aus welcher Schale das energiereichere Elektron kommt und in welchem Energiezustand (Schale) die 'Lücke' aufzufüllen ist. So entstehen Röntgenquanten die mit Kα, Kβ, Lα,... gekennzeichnet sind. Die Energie einer Röntgenlinie (Lage der Linie im Spektrum) ist der Indikator dafür, um welches Element es sich handelt. Die 'Stärke' der Linie hängt von der Konzentration des Elementes innerhalb der Probe ab. Funktionsweise des DetektorsDer Detektor misst die Energie jedes eintreffenden Röntgenphotons. Wird ein Röntgenphoton im sensitiven Bereich des Detektors absorbiert, so entstehen dort Elektron-Loch-Paare, deren Anzahl proportional zur Energie des Photons ist. Es existieren zwei wichtige Detektorvarianten:
Auswertung von EDX-SpektrenPeakidentifizierung, Peaküberlagerung und PeakentfaltungFür die meisten Elemente gibt es im Spektrum mehrere Linien. Bei der Zuordnung von Linien muss überprüft werden, ob alle Linien eines Elementes vorhanden sind und ob ihre Intensitäten im richtigen Verhältnis zueinander stehen. Dabei sind mögliche Peaküberlagerungen mit anderen Elementen zu berücksichtigen. Durch die schlechte Energieauflösung von EDX-Spektrometern ist es oft nicht möglich, nah beieinander liegende Linien (sowohl etwa Kβ1- und Kβ2-Linie eines Elements, als auch Linien unterschiedlicher Elemente) voneinander zu trennen. In diesem Fall muss zur sicheren Elementidentifizierung auf die höher auflösende WDX-Methode zurückgegriffen werden. ... Quantitative AnalyseDie quantitative Analyse von EDX-Spektren ist von vielen Faktoren abhängig, wie z.B. Absorption, Fluoreszenz, Probenkippung, Anregungsenergie, ... Laterale Auflösung der AnalyseDie örtliche Genauigkeit einer Messung im Rasterelektronenmikroskop wird durch die Eindringtiefe des Elektronenstrahls in das Material begrenzt. Beim Auftreffen des Strahls auf das Material wird dieser in der Probe gestreut, so dass die emittierten Röntgenstrahlen in einem birnenförmigen Raumvolumen mit einem Durchmesser von etwa 2 µm entstehen. Eine höhere Ortsauflösung kann erreicht werden, wenn der EDX-Detektor nicht mit einem Raster- sondern mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) kombiniert wird: Da bei einem TEM die Probe in sehr dünnen Schichten präpariert wird, kann der auftreffende Elektronenstrahl sich nicht so weit im Volumen ausbreiten. Das Raumvolumen, aus dem beim TEM die Röntgenstrahlen emittiert werden, hat daher nur eine Ausdehnung von etwa 20 nm. Aufgrund der relativ großen Reichweite von Röntgenstrahlung im Materie liegt der analysierte Bereich bei der Anregung mit Röntgenstrahlung (Röntgenfluoreszenz) im Millimeter- bis Zentimeterbereich. Siehe auch
LinksFunktionsweise, Fehlerbilder und Auswertung Kategorien: Spektroskopie | Chemisches Analyseverfahren |
|
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Energiedispersive_Röntgenspektroskopie aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |