掠出射微区X射线荧光分析系统的建立及其在薄膜分析中的应用

摘要

建立了应用导管X光透镜的掠出射微区X射线荧光分析系统,并将该系统应用于纳米薄膜的分析.为了提高入射X射线的强度并提高系统的空间分辨率,选用焦斑为41.7 μm的会聚透镜对原级X射线进行会聚,并在探测器前加上50 μm的狭缝以提高掠出射角扫描的角度分辨率.为了提高工作效率,编写了该系统的自动控制软件,实现了样品的自动扫描.利用该系统对采用金属蒸汽真空电弧(MEVVA)源离子束和薄膜沉积技术制备的纳米薄膜进行了掠入射X射线荧光和二维扫描分析.实验结果表明:该系统能有效地分析纳米厚度的薄膜,通过对薄膜进行掠出射角扫描分析和表面的二维扫描分析,得到了薄膜的厚度,密度及均匀性等信息.微区分析的空间分辨率可达到41.7 μm,实际空间分辨率为扫描步长50 μm.系统可用于分析薄膜样品,且荧光强度高,所需时间短,获得的信息全面丰富,数据可靠.