1.俄歇電子和熒光產(chǎn)生過程？

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在XPS測(cè)試過程中，原子芯能級(jí)電子吸收X射線被電離，而相應(yīng)的芯能級(jí)會(huì)留有空位，此時(shí)原子處于激發(fā)態(tài)會(huì)自發(fā)地發(fā)生弛豫，而退激發(fā)回到穩(wěn)態(tài)。弛豫過程分為輻射弛豫和非輻射弛豫，前者發(fā)射出熒光，后者發(fā)射出俄歇電子。

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XPS也會(huì)收集到俄歇電子，從而產(chǎn)生俄歇譜圖。其中俄歇電子是多個(gè)電子參與的退激發(fā)過程產(chǎn)生的，在退激發(fā)過程中處于高能級(jí)的電子可以躍遷到這一空位同時(shí)釋放能量，當(dāng)釋放的能量傳遞到另一層的一個(gè)電子，這個(gè)電子就可以脫離原子出射成為俄歇電子。

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2.為什么p、d、f軌道都只會(huì)有兩個(gè)裂分峰？

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這是由于電子自旋-軌道偶合效應(yīng)導(dǎo)致的，根據(jù)總量子數(shù)j(j=lL+Sl,S=±1/2)而使電子能級(jí)出現(xiàn)裂分。例如對(duì)于s軌道，j=1/2,對(duì)于p軌道，j=1/2和j=3/2。需要注意的是，對(duì)于p、d、f軌道的兩個(gè)裂分峰的峰面積是存在固定的比例。

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3.每種元素的特征譜峰一定嗎？

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除了H、He和少量放射性元素以外，元素周期表中的大多數(shù)元素都有相應(yīng)的XPS特征譜峰，而且XPS譜峰具有元素“指紋效應(yīng)”，可以用于鑒定元素的成分。同時(shí)原子外層電子結(jié)構(gòu)變化會(huì)導(dǎo)致XPS特征譜峰出現(xiàn)有規(guī)律的化學(xué)位移，所以XPS可以通過觀測(cè)化學(xué)位移，提供與化學(xué)態(tài)、分子結(jié)構(gòu)或官能團(tuán)相關(guān)的信息。需要注意的是，物種中含有多種組分，可能會(huì)存在特征譜峰重疊的問題，所以在判斷元素成分和化學(xué)態(tài)的時(shí)候，除了關(guān)注特征譜峰外，也需要觀察相應(yīng)元素其他譜峰。

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4.EDS探測(cè)深度比較深，不是表面的信息?

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是的。這是由于兩個(gè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的原理不同所導(dǎo)致的，如下圖所示：因?yàn)閄PS檢測(cè)是出射的光電子，光電子的非彈性平均自由程較小，所以提供的是表面信息;而EDS檢測(cè)的是出射的特征X射線，而特征X射線的穿透能力可以達(dá)到微米，所以提供的是信息深度是微米級(jí)別的。這兩種實(shí)驗(yàn)技術(shù)提供互補(bǔ)的信息，可以幫助我們深入了解樣品性質(zhì)。

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