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XPS的原理是用X射线去辐射样品，使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出来。被光子激发出来的电子称为光电子。可以测量光电子的能量，以光电子的动能/束缚能bindingenergy,(Eb=hv光能量-Ek动能-W功函数)为横坐标，相对强度(脉冲/s)为纵坐标可做出光电子能谱图。从而获得待测物组成。
系统组件
一台商业制造的XPS系统的主要组件包括：
*X射线源
*超高真空不锈钢舱室及超高真空泵
*电子收集透镜
*电子能量分析仪
*μ合金磁场屏蔽
*电子探测系统
*适度真空的样品舱室
*样品支架
*样品台
*样品台操控装置
一般XPS实验过程
1.做实验前先检查仪器的状态是否一切正常。
2.根据样品大小选择合适的样品台并将样品固定在样品台上，并向预进室充入高纯氮气
3.将样品台放在进样杆前端或样品台架上。
6.预进室真空度小于1×10-9mbar时，将样品传输到分析室中，通过软件控制移动样品台，找到要观察的样品及合适的位置。
7.测量结束，进行初步的数据处理及分析，保存实验数据。
8.向预进室冲高纯氮气。打开预进室门，取出固定有样品的样品台，关闭预进室门，抽真空。
9.将样品从样品台上取下，用酒精擦拭样品台，将样品台收好。
10.实验结束，关闭各种激发源及灯丝。
样品准备•XPS几乎能分析所有固体样品，且现代XPS仪器样品的用量很小。但是要得到理想的XPS结果，还需要掌握必要的制样技术，认真制样。根据样品的特性和分析目的合适制备样品。需遵循：不损伤仪器(如污染真空)；不损毁样品待测信息；引入杂质不影响分析结果；降低分析中荷电效应等对谱峰的影响；
主要用途
XPS被广泛应用于分析无机化合物、合金、半导体、聚合物、元素、催化剂、玻璃、陶瓷、染料、纸、墨水、木材、化妆品、牙齿、骨骼、移植物、生物材料、油脂、胶水等。
XPS可以用来测量：
1，元素的定性分析。可以根据能谱图中出现的特征谱线的位置鉴定除H、He以外的所有元素。
2，元素的定量分析。根据能谱图中光电子谱线强度(光电子峰的面积)反应原子的含量或相对浓度。
3，固体表面分析。包括表面的化学组成或元素组成，原子价态，表面能态分布，测定表面电子的电子云分布和能级结构等。
4，化合物的结构。可以对内层电子结合能的化学位移准确测量，提供化学键和电荷分布方面的信息。
5，分子生物学中的应用。Ex：利用XPS鉴定维生素B12中的少量的Co。
米格实验室XPS资源：
仪器型号：ThermoFisherScientificK-Alpha;
辐射源：AlKalph源，
测试能量：1486.8ev，
测试光斑面积：30-500um，
测试管电压：15kv，管电流：10mA，
分析室本底真空：2*10-9mbar。
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