2010/10/10

定量補正計算1:ZAF補正;原子番号補正(Z)

どうも,おいらです.
最近ふと思ったけど,こういう記事を書く場合の英数字って,半角がいいのかな?全角がいいのかな?ただそれだけですけどね,,,

さて,今日は原子番号補正について書いてみようと思います.

試料へ照射される入射原子は,構成原子の相互作用により,試料内部へ散乱していく侵入電子と試料表面より外部に放出される後方散乱電子(backscattered electron)に分かれます.この割合は,構成原子と入射電子のエネルギーによって変化します.平均原子番号(=ΣCi×Zi)が大きい試料は後方散乱電子の比率が高くなり,平均原子番号が小さい試料は侵入電子の比率が高くなります.比率の違いは,発生するX線強度にも影響します.ある元素の相対強度を求めるときには,標準試料と未知試料の平均原子番号の違いが大きいほど,X線の発生に寄与する電子の数に影響します.この差による重量濃度と相対強度の間の関係を補正するの原子番号補正であります.
A元素に関する原子番号補正係数GZAは,以下のように表されます.
 GZA=(RUnkA/RStdA)×(SStdA/SUnkA)
  S=阻止能(stopping power factor)
  R=後方散乱因子(backscatter factor)

阻止能や後方散乱因子については,1960年代に数多く提案されました.その後にも,検討は続いております.たくさんの実験式がありますが,ここでは全てを網羅するのは大変なので,一部紹介してみます.

阻止能(stopping power factor)
 S=(Z/A)×ln(1.116×E/J)
 E=(E0+Ec)/2 電子の平均エネルギー
 E0=入射電子のエネルギー(加速電圧)keV
 Ec=臨界励起エネルギー(critical excitation energy)keV
 J=平均イオン化エネルギー(mean excitation energy) eV
  実験的に値が求められている
 Z=原子番号, A=原子量
以上のように,E, J, Z, Aの各値から元素毎の阻止能Sを計算します.そして化合物である試料の阻止能は,すべての構成元素のS値から計算します.未知試料のSUnkを求めるためには,すべての構成元素に対するここのSi値を求めて積み重ねて加算します;
 SUnk=ΣCi×Si=ΣCi×(Zi/Ai)×ln(1.166×E/Ji)

後方散乱因子(backscatter factor)
 RUnkA=ΣCi×Ri
 Rの値は,実験的に求められていたり,多項式によって表されたりしております.

ふう,大変w
おしまい

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