Системы микроанализа с дисперсией по длинам волн (ВДС)

Исторически спектрометр с волновой дисперсией (ВДС) был первым из рентгеновских спектрометров, установленных на РЭМ. От энергодисперсионного спектрометра (ЭДС) он отличается тем, что диспергирующим элементом в нем является набор кристаллов, а детектором рентгеновских квантов - газовый пропорциональный счетчик. Волновой спектрометр регистрирует характеристическое излучение каждого элемента последовательно, позиционируя кристалл-анализатор и детектор в определенных положениях на круге Роланда, согласно закону Брегга. В результате, элементный анализ с использованием ВДС занимает много времени, но является намного более точным, нежели с использованием ЭДС.

Огромным преимуществом волнового спектрометра перед энергодисперсионным являются в сотни и тысячи раз меньшие пределы обнаружения элементов. Недостатком – необходимость высокого тока пучка (который выдерживают не все материалы) и более низкая скорость анализа.

Ввиду вышесказанного, спектрометр с волновой дисперсией обычно используется в паре с энергодисперсионным спектрометром, для определения концентраций примесных элементов. При этом основные элементы анализируют с помощью ЭДС, а элементы с низкими концентрациями - на волновом спектрометре. При расчете поправок система использует информацию от двух спектрометров. Также ВДС, благодаря высокому разрешению, позволяет разделять энергетически близкие пики некоторых химических элементов, неразрешимые для энергодисперсионного спектрометра (такие как SKα и MoLα; SKα и PbMα; SiKα и WMα и т.д.).

Кроме того, благодаря высокому спектральному разрешению, ВДС позволяет регистрировать так называемые химические сдвиги спектральных линий элементов и по ним определять фазовый состав образца.

Электронно-зондовый микроанализ с использованием волновых спектрометров широко применяется для определения точного локального элементного состава образцов в таких областях науки и промышленности как: в горнодобывающей промышленности, машиностроении, металлургии, энергетике, полупроводниковой промышленности, ювелирном деле, криминалистике, геологии, физике, химии, экологии, археологии.

Поскольку компания JEOL выпускает ВДС только для электронно-зондовых микроанализаторов JXA-8230 и JXA-8530F, «Токио Боэки» предлагает своим заказчикам для установки на РЭМ волновые спектрометры производства других компаний, в том числе OXFORD Instruments NanoAnalysis Ltd. и Bruker Co.