XPS中最常用的X射线源主 要由灯丝、栅极和阳极靶构成。 冷却水进口管 目前应用比较普遍是双阳极X射 线源(见图7.5.2)。这种双阳极 结构有一个优点是,不用破坏超 高真空操作条件,便能得到两种 能量的X射线,因而对于识别光 屏藏罩 电子峰和俄歇电子峰是十分方便 的 灯丝2 由灯丝发射出的电子被高压 电场加速后轰击靶阳极,高能电 子和靶中原子的相互作用使原子 内部的电子跃迁而产生特征X射 线。这些特征线的能量只取决于 图75.2双阳极X射线源示意图 靶材原子的内部能级而与入射电 子的能量无关,且峰形尖锐。除了这些特征谱线之外,还产生与初级电子能量有关的连续谱 (称为韧致辐射)。连续谱有一最高的能量极限,相应于激发电子的最大能量,它的最大强 度出现在对应于能量最大值的50%附近。因此,XPS所用的标准源发出的X射线光谱是一 些特征线在连续谱上的迭加 为了得到光电子能谱,理想的X射线源应能产生足够能量的单色辐射。谱线越是单色 (即它的能量分布较窄),我们所得到的信息就越是精确。这是因为入射X射线的能量关系 到能够释放出电子的原子内层的深度,而宽度对形成的光电子峰谱线有影响,从而影响能 谱仪的分别率。XPS中,常用A和Mg作阳极靶材,它们发射的特征辐射通常作为理想的 近单色光源。A和Mg的a2线相应的能量分别为14866eV和12536eV,线宽分别为 0.85V和07eV。h是一条未分开的双线,它由2pv→ls和2py2→ls的跃迁产生 的,同时还伴有一些由多重电离原子内的类似跃迁产生的Ka3、K4和从价带到ls的跃迁产生 的等“伴线”。 如要获得高分辨谱图和减少伴峰的干扰,可以采用x射线单色器来实现。X射线单色器 是用球面弯曲的石英晶体制成,能够使来自X射线源的光线产生衍射和“聚焦”,从而去掉 伴线和韧致辐射,并降低能量宽度,提高谱仪的分辨率。 2.紫外光源: 紫外光电子能谱仪中使用的高强度单色紫外线源常用稀有气体的放电共振灯提供。为 维持放电室的较高压强和样品室的极低压强,必须使用毛细管通道和差分排气系统。图 7.5.3是HeI放电光源的结构示意图,差分排气可避免过多的氦气进入样品室。放电过程 中气体原子中电子在原子或离子的激发态和基态之间跃迁从而产生紫外线源。He气是UPS 中最常用的一种稀有气体,有两条放电共振线。在放电功率较低时,基本上只存在一个电XPS 中最常用的 X 射线源主 要由灯丝、栅极和阳极靶构成。 目前应用比较普遍是双阳极 X 射 线源（见图 7.5.2）。这种双阳极 结构有一个优点是，不用破坏超 高真空操作条件，便能得到两种 能量的 X 射线，因而对于识别光 电子峰和俄歇电子峰是十分方便 的。 由灯丝发射出的电子被高压 电场加速后轰击靶阳极，高能电 子和靶中原子的相互作用使原子 内部的电子跃迁而产生特征 X 射 线。这些特征线的能量只取决于 靶材原子的内部能级而与入射电 子的能量无关,且峰形尖锐。除了这些特征谱线之外，还产生与初级电子能量有关的连续谱 （称为韧致辐射）。连续谱有一最高的能量极限，相应于激发电子的最大能量，它的最大强 度出现在对应于能量最大值的 50% 附近。因此， XPS 所用的标准源发出的 X 射线光谱是一 些特征线在连续谱上的迭加。 为了得到光电子能谱，理想的 X 射线源应能产生足够能量的单色辐射。谱线越是单色 （即它的能量分布较窄），我们所得到的信息就越是精确。这是因为入射 X 射线的能量关系 到能够释放出电子的原子内层的深度，而宽度对形成的光电子峰谱线有影响，从而影响能 谱仪的分别率。 XPS 中，常用 Al 和 Mg 作阳极靶材，它们发射的特征辐射通常作为理想的 近单色光源。 Al 和 Mg 的 K1,2 线相应的能量分别为 1486.6eV 和 1253.6eV ，线宽分别为 0.85eV 和 0.70eV。K1,2 是一条未分开的双线，它由 2p 1s 3 2 → 和 2p 1s 1 2 → 的跃迁产生 的，同时还伴有一些由多重电离原子内的类似跃迁产生的 K3、K4 和从价带到 1s 的跃迁产生 的 K等“伴线”。 如要获得高分辨谱图和减少伴峰的干扰，可以采用 X 射线单色器来实现。X 射线单色器 是用球面弯曲的石英晶体制成，能够使来自 X 射线源的光线产生衍射和“聚焦”，从而去掉 伴线和韧致辐射，并降低能量宽度，提高谱仪的分辨率。 2.紫外光源: 紫外光电子能谱仪中使用的高强度单色紫外线源常用稀有气体的放电共振灯提供。为 维持放电室的较高压强和样品室的极低压强，必须使用毛细管通道和差分排气系统。图 7.5.3 是 He I 放电光源的结构示意图，差分排气可避免过多的氦气进入样品室。放电过程 中气体原子中电子在原子或离子的激发态和基态之间跃迁从而产生紫外线源。 He 气是 UPS 中最常用的一种稀有气体，有两条放电共振线。在放电功率较低时，基本上只存在一个电 图 7.5.2 双阳极 X 射线源示意图