Fast, Effective XPS Point Analysis of Metal Components
Aplikace | 2012 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analýza povrchových vlastností kovových komponent je klíčová pro pochopení korozních procesů, vady materiálů a optimalizaci výrobních postupů. Rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS) nabízí detailní chemickou charakterizaci povrchových vrstev v nanometrovém rozsahu a umožňuje lokalizovat a kvantifikovat jednotlivé chemické složky na specifických bodech vzorku.
Cílem aplikace bylo demonstrovat rychlou a efektivní analýzu zbarvení na hliníkové součástce pomocí systému Thermo Scientific K-Alpha. Autoři popisují postup pro výběr opticky odlišných oblastí, sběr full-range spekter (survey) a následné detailní měření vybraných elementárních vrstev pro identifikaci příčin koroze a kontaminace.
Vzorek byl upevněn na standardní hliníkový držák a zaveden do komory systému K-Alpha pomocí rychlého vstupu (load-lock). Analýzu řídí software Avantage, který kombinuje živý obraz z kamery s intuitivním uživatelským rozhraním „point-and-shoot“. Klíčové metody:
Byly analyzovány tři oblasti (lesklá, šedá, hnědá) s následujícími zjištěními:
Metoda umožňuje:
Vývoj XPS se bude ubírat směrem k plně automatizovaným workflow, zvýšení rozlišení detekce a integraci strojového učení pro prediktivní analýzu. Potenciál spočívá také v kombinaci s dalšími povrchovými technikami (např. AFM, ToF-SIMS) pro komplexní materiálové charakterizace a v oblasti in situ studií reálných provozních podmínek.
Systém Thermo Scientific K-Alpha v kombinaci s Avantage softwarem nabízí uživatelsky přívětivou platformu pro rychlou a spolehlivou XPS bodovou analýzu kovových povrchů. Ukázaná aplikace potvrzuje schopnost odhalit chemické odchylky a kvantifikovat vrstvy korozních produktů při minimální potřebě obslužných dovedností.
X-ray
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza povrchových vlastností kovových komponent je klíčová pro pochopení korozních procesů, vady materiálů a optimalizaci výrobních postupů. Rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS) nabízí detailní chemickou charakterizaci povrchových vrstev v nanometrovém rozsahu a umožňuje lokalizovat a kvantifikovat jednotlivé chemické složky na specifických bodech vzorku.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem aplikace bylo demonstrovat rychlou a efektivní analýzu zbarvení na hliníkové součástce pomocí systému Thermo Scientific K-Alpha. Autoři popisují postup pro výběr opticky odlišných oblastí, sběr full-range spekter (survey) a následné detailní měření vybraných elementárních vrstev pro identifikaci příčin koroze a kontaminace.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorek byl upevněn na standardní hliníkový držák a zaveden do komory systému K-Alpha pomocí rychlého vstupu (load-lock). Analýzu řídí software Avantage, který kombinuje živý obraz z kamery s intuitivním uživatelským rozhraním „point-and-shoot“. Klíčové metody:
- Multispektrální vkládání: survey spektrum pro elementární identifikaci a kvantifikaci.
- Regionální skeny: výběr specifických orbitalů (Al2p, Fe2p, Zn2p aj.) pomocí nástroje „Multi-spectrum insert“.
- Automatizované zpracování: nástroje Survey ID, plochová integrace a fitování píků pro dekonvoluci chemických stavů.
Hlavní výsledky a diskuse
Byly analyzovány tři oblasti (lesklá, šedá, hnědá) s následujícími zjištěními:
- Lesklá a šedá část vykazují podobné chemické složení s převládající oxidovou vrstvou hliníku (~20 at.% Al2O3).
- Hnědá oblast obsahuje výrazně vyšší podíl Fe2O3 (~10 at.%) a ZnO (~0,8 at.%), což koresponduje s povrchovým zčernáním.
- Na základě tlumení signálu substrátu byla vypočítána tloušťka vrstvy Fe2O3 cca 1,5 nm.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje:
- Rychlé lokalizované měření chemického složení povrchů v rámci jednoho experimentu.
- Nezávislé nastavení velikosti X-ray spotu pro analýzu mikrostruktury.
- Automatizované generování reportů a export výsledků do dokumentů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Vývoj XPS se bude ubírat směrem k plně automatizovaným workflow, zvýšení rozlišení detekce a integraci strojového učení pro prediktivní analýzu. Potenciál spočívá také v kombinaci s dalšími povrchovými technikami (např. AFM, ToF-SIMS) pro komplexní materiálové charakterizace a v oblasti in situ studií reálných provozních podmínek.
Závěr
Systém Thermo Scientific K-Alpha v kombinaci s Avantage softwarem nabízí uživatelsky přívětivou platformu pro rychlou a spolehlivou XPS bodovou analýzu kovových povrchů. Ukázaná aplikace potvrzuje schopnost odhalit chemické odchylky a kvantifikovat vrstvy korozních produktů při minimální potřebě obslužných dovedností.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
K-Alpha: A New Concept in XPS
2008|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 31094 Key Words • Surface Analysis • Automation • Integrated Design • Monochromated, Small Spot XPS • Optimized Geometry K-Alpha: A New Concept in XPS Thermo Scientific K-Alpha has been designed to maximize the throughput and efficiency of…
Klíčová slova
view, viewreflex, reflexposition, positionplatter, platteralpha, alphaanalysis, analysisheight, heightgun, guncamera, cameraloadlock, loadlockillumination, illuminationlive, liveflood, floodavantage, avantagesample
K-Alpha X-ray photoelectron spectrometer (XPS) system
2017|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
K-Alpha X-ray photoelectron spectrometer (XPS) system Fast, powerful and accessible chemical analysis for surface and thin film characterization K-Alpha XPS spectrometer Designed for performance and productivity High-performance spectroscopy The Thermo Scientific™ K-Alpha™ X-ray photoelectron spectrometer features a high-performance, microfocusing X-ray…
Klíčová slova
alpha, alphacamera, cameraxps, xpsspectrometer, spectrometerreflex, reflexray, rayphotoelectron, photoelectroninsulator, insulatorimage, imageview, viewanalyzer, analyzeranalysis, analysiscompensation, compensationmodule, modulesurvey
Investigating the oxidation of a cobalt-based catalyst using X-ray photoelectron spectroscopy
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Investigating the oxidation of a cobalt-based catalyst using X-ray photoelectron spectroscopy The Thermo Scientific™ K-Alpha™ X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) System was used to investigate the surface chemical change between a fresh γ-alumina supported Co(Ni) MoS hydrodesulfurization catalyst and…
Klíčová slova
oxide, oxidecomos, comosxps, xpssulfide, sulfidecatalyst, catalystoxidation, oxidationchemical, chemicalphotoelectron, photoelectronintesnity, intesnitybinding, bindingphase, phasemos, mosalumina, aluminasulphide, sulphideamount
Rapid XPS image acquisition using SnapMap
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE AN52330 Rapid XPS image acquisition using SnapMap Author Introduction Robin Simpson Surface Analysis Application Scientist East Grinstead, United Kingdom SnapMap technology, available in the Thermo Scientific™ Nexsa™ and K-Alpha™ XPS systems, offers the surface analyst the ability to…
Klíčová slova
snapmap, snapmapimage, imagexps, xpspixel, pixelnexsa, nexsaavantage, avantagecan, canimages, imagesreflex, reflexray, raysnapshot, snapshotprocessing, processingmathematical, mathematicaluser, useroptions