确定物质的化学成分是科学研究与工业质检的基础。基于能量色散X射线光谱(EDS/EDX)的定性定量元素分析技术,凭借其快速、无损、可同时分析多种元素的优势,成为进行材料成分判定常用方法之一。它能快速回答材料“含有什么”和“含量多少”这两个核心问题。

核心特点一:快速定性,一键锁定所有元素
EDS定性分析极为迅捷。当电子束照射到样品上,激发出样品内所有元素的特征X射线。EDS探测器在极短时间内(通常几十秒)即可收集到完整的X射线能谱。谱图中的每个峰都对应一个特定的元素。通过软件的自动识别或与标准谱库比对,可以瞬间确定样品中所含的全部元素(从硼B到超铀元素)。这种“全谱同时接收”的特点,使得对未知样品的初步成分筛查变得异常高效。
核心特点二:精确定量,提供准确含量数据
在定性基础上,EDS技术可以进一步进行定量分析。其基本原理是:特征X射峰的强度与样品中该元素的浓度成正比。通过测量各元素特征峰的强度,并经过一系列复杂的校正算法(如ZAF校正:原子序数Z、吸收效应A、荧光效应F校正)或无标样法定量,可以计算出样品中各元素的质量百分比(wt%)或原子百分比(at%)。现代先进的探测器和完善的校正模型,使得定量分析的准确度大大提高,对于常规分析已非常可靠。
核心特点三:微区分析能力好
EDS分析与扫描电镜(SEM)或透射电镜(TEM)的结合,使其具备了微区分析能力。分析区域可以从毫米级到纳米级,实现对特定颗粒、夹杂物、微小相或特定位置的精确成分分析。这种“指哪打哪”的能力,是体相化学成分分析技术(如ICP-OES)所比不了的,特别适合研究材料的局部化学成分不均性。
核心特点四:应用领域极其广泛
从金属、陶瓷、高分子等基础材料研究,到矿产、地质领域的物相鉴定,再到半导体、电子行业的失效分析(如异物分析、焊点成分检测),以及刑事科学中的物证鉴定,定性定量元素分析都是核心的分析手段之一。
定性定量元素分析技术,以其快速、无损、可同时分析多元素和微区分析能力,成为了材料成分分析领域的“标尺”。它为产品质量控制、工艺研发优化和科学研究提供了精准可靠的成分数据支撑。