X射线光电子能谱(XPS)
2025年09月26日
X射线光电子能谱(XPS)
利用X射线辐射待测样品,激发样品表面原子或分子内层的电子,发射出光电子。以光电子的动能、束缚能为横坐标,以相对强度为纵坐标,做出光电子能谱图,以获取样品相关信息。根据能谱图中特征谱线的位置,可分析除氢、氦以外的所有元素,也可根据能谱图中谱线的强度计算原子的含量或相对浓度。XPS的谱线数据有标准手册可查,主线的BE值在定性中起到关键作用。它是一种表面分析方法,提供的是样品表面的元素含量与形态,其信息深度为3~5 nm。如果利用离子作为剥离手段,利用XPS作为分析方法,可以实现对样品的深度分析。后期处理中,数据库将处理分析结果与基础信息数据库进行比对,可以对文物进行产地分析,通常使用SPSS软件对数据进行描述性分析、聚类分析、判别分析、主成分分析、因子分析和对应分析。
总之,各种成分分析手段都有其利弊,如X射线荧光光谱分析凭借其分析速度快、无损害等优势在陶瓷考古中应用最为广泛,但它易受样品的不均匀性而产生误差;扫描电镜定性分析灵敏度高,但定量分析灵敏度相对较低。因此,在当今文物检测保护实验中,为了对文物断年、产地与矿料来源、制作工艺、保护修复方面进行综合研究,学者们往往会运用多种检测技术,相互结合、取长补短,综合各方优势以达到最佳的保护分析效果。