波谱仪与能谱仪的比较
(一)分析元素范围
波谱仪可以分析4Be~92U,能谱仪可分析11Na~92U。
(二)分辩率——谱仪分开或识别两个相邻谱峰的能力。可用谱峰半高宽来表示。
波谱仪的分辨率较高,约5eV,能谱仪的分辨率较低,在145~155eV左右。
(三)探测根限——谱仪能测出的元素的最小百分浓度
波谱仪的探测极限约0.01~0.1%,能谱仪的探测根极限为0.1~0.5%。
(四)X光子的几何收集效率——谱仪接收到的X光子数与发射源射出的X光子数的百分比。
波谱仪的收集效率很低(<0.2%)
能谱仪的收集效率较高(<2%)
由于波谱仪对X光子的收集效率较低,由辐射源射出的X射线需要聚焦才能使探测器接收到的X射线有足够的强度,因此,做波谱分析要求试样表面平整光滑。
能谱仪不用分光晶体分光,直接用探测器收集X光子,收集效率高,不需要聚光,所以对试样表面的要求没有波谱仪那么严格。
(五)量子效率——探测器的X光子计数与进入探测器的X光子数的百分比。
能谱仪的量子效率很高,可达100%。
波谱仪的量子效率很低,通常低于30%。
(六)瞬时X射线谱接收范围——谱仪在瞬间能探测到的X射线谱的范围。
波谱仪某个在瞬间只能探测波长满足布拉格方程的X射线。能谱仪在某个瞬间能探测各种能量的X射线。波谱仪是对试样中的元素逐个分析,能谱仪则是同时分析。
(七)最小电子束斑直径
波谱仪要用较大直径的电子束,约200nm
能谱仪可用较小直径的电子束,约5nm
分析厚样品时,电子束斑大小不是影响空间分辨率(分析的最小区域)的主要因素,波谱仪和能谱仪都适用。但对于薄膜样品,空间分辨主要决定于束斑大小。在这种情况下,要求探测器有高的几何收集效率和量子效率,所以需要采用能谱仪。
(八)分析速度
能谱仪分析速度快,几分钟就能把全部能谱显示出来。
波谱仪分析速度较慢,一般需要十几分钟以上。
(九)谱失真
波谱仪不存在谱失真的问题,能谱仪造成谱失真的因素较多。
波谱仪和能谱仪的优点和缺点
波谱仪的优点:分析元素范围广,探测极限小,分辨率高,适用于精确度要求较高的定量分析。
波谱仪的缺点:分析速度较慢,试样表面要平整光滑,而且需要用较大的电子束流,容易引起样品和镜筒的污染。
能谱仪的缺点:分析元素范围,探测极限,分辨率等方面不如波谱仪。
能谱仪的优点: 分析速度快,可用较小的束流,对试样表面的要求没有波谱仪那样严格,因此,它特别适合与扫描电镜配合使用。

