紫外光電子譜的基本原理是光電效應，它被廣泛地用來研究氣體樣品的價電子和精細結(jié)構(gòu)以及固體樣品表面的原子、電子結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在鑠思百小編帶大家了解下它的原理及特點。

紫外光電?能譜的測量原理

紫外光電子能譜（Ultravioletphotoelectron spectroscopy, UPS）用的是紫外光激發(fā)樣品表面，從而使得樣品表面出射光電子。He燈（HeI激光能量為21.21 eV, He II 為40.82 eV），同步輻射光源由于能量連續(xù)可調(diào)，也可以作為真空紫外光源。與XPS相比，紫外光能量較低，因而出射光電子大多來自價電子，很少用于定量分析。但是，價電子一般參與化學成鍵作用，因此UPS特別適合研究成鍵作用。同時，UPS還能提供固體功函數(shù)，能帶結(jié)構(gòu)等信息。

UPS測量示意圖

UPS與XPS的區(qū)別

UPS的基本原理和XPS類似，低能的UV光打到樣品表面，因為光電效應激發(fā)出來的電子被能量分析器所探測，然后我們得到一個UPS譜。

XPS因為所使用的光源能量比較高，所以我們能研究比較深能級的電子信息。而做UPS實驗時，我們關(guān)注的主要是低結(jié)合能的電子信息，也就是外殼層的電子信息。

材料殼層（芯能級）電子的結(jié)合能一般在幾百eV的量級，所以一般要求我們使用X射線（XPS）。

而如果我們要求探測材料的價帶電子，我們使用紫外燈光源就足夠了。（UPS）

我們在XPS分析的時候總是提到，XPS測量的材料的元素指紋信息，那么UPS反映的是什么的指紋信息呢？

元素芯能級的電子和原子核靠得非常近，和其他原子相互作用比較弱，反映的是每個原子所代表的元素的本征性質(zhì)。

原子費米能級附近的電子(價態(tài)電子)在材料內(nèi)部比較巡游，攜帶的是整個材料體系的性質(zhì)，因此反映的是材料電子關(guān)聯(lián)相互作用之后的信息。

因為XPS得到的大部分信息是深能級的電子信息，這部分電子與其他電子的相互作用比較弱，因此反映的是他所屬的原子的指紋信息。而UPS研究的那些價電子在材料中比較巡游，反映的是電子間復雜關(guān)聯(lián)作用之后的信息。因此反映的是某些分子的“指紋“信息，或者是整個材料的整體性質(zhì)。

在X射線光電子能譜中，當原子的化學環(huán)境改變時一般都可以觀察到內(nèi)層電子峰的化學位移；紫外光電子能譜主要涉及分子的價層電子能級，成鍵軌道上的電子往往屬于整個分子，它們的譜峰很寬，在實驗上測量化學位移很困難。但是，對于非鍵或弱鍵軌道中電離出來的電子，它們的譜峰很窄，其位置常常與元素的化學環(huán)境有關(guān)，這是由于分子軌道在該元素周圍被局部定域。

免責聲明：部分文章整合自網(wǎng)絡，因內(nèi)容龐雜無法聯(lián)系到全部作者，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，我們會在第一時間予以答復，萬分感謝。