Spettroscopia fotoelettronica a raggi X: differenze tra le versioni

Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
Poweruser (discussione | contributi)
wikificata
Riga 1:
La '''spettroscopia fotoelettronica a raggi X''' o tecnica '''XPS''' ([[acronimo]] di ''X-ray photoelectron spectroscopy'') è una tecnica di [[spettroscopia]] elettronica utilizzata per sondare le superfici dei materiali. Essa consente infatti di conoscere gli [[elementi chimici]] che compongono la superficie di un materiale e di determinarne talvolta lo stato di [[legame chimico|legame]].
{{W|fisica|maggio 2007}}
La '''spettroscopia fotoelettronica a raggi X''' o tecnica '''XPS''' ([[acronimo]] di ''X-ray photoelectron spectroscopy'') è una tecnica di [[spettroscopia]] elettronica utilizzata per sondare le superfici dei materiali. Essa consente infatti di conoscere gli [[elementi chimici]] che compongono la superficie di un materiale e di determinarne talvolta lo stato di legame.
 
Il principio==Principio di funzionamento è il seguente:<br/>==
Il campione viene irraggiato con una sorgente di [[raggi X]] monocromatica. I [[fotoni]] entrano nel materiale e subiscono varie interazioni, tra le quali l'[[effetto fotoelettrico]] e l'[[emissione Auger]]. In entrambi i casi un [[elettrone]] verrà espulso dal materiale con una [[energia cinetica]] legata alla energia di legame dello stesso.
Dunque si rileva l'energia cinetica dell'elettrone espulso e si risale alla sua [[energia di legame]], indicativa dell'elemento chimico interessato.
 
Si tratta di una tecnica superficiale poiché solo gli elettroni eccitati in prossimità della superficie riescono a fuoriuscire dal campione senza subire interazioni con conseguenti perdite di energia e riescono dunque a conservare l'informazione che trasportano. Dunque si possono sondare i primi strati atomici del materiale (una profondità di qualche [[nanometro]]).
 
== Sorgente a raggi X ==
Come sorgente viene utilizzato un tubo a [[raggi X]]. Esso è composto da un filamento attraversato da [[corrente elettrica|corrente]] e tenuto a un potenziale più negativo rispetto a una griglia che gli sta davanti. Il filamento emette elettroni per [[effetto termoionico]], questi vengono accelerati verso l'[[anodo]] per la [[differenza di potenziale]] e vanno a collidere contro una targhetta di [[metallo]] (generalmente [[alluminio]]) posta in prossimità della griglia (l'anodo). Gli elettroni penetrano all'interno della targhetta e perdono energia per vari fenomeni. Tra i vari vi è la perdita di energia per frenamento (interazione degli elettroni con i [[atomo|nuclei atomici]]) che causa emissione di raggi X (ogni particella carica sottoposta ad accelerazione emette [[radiazione elettromagnetica]]), e la emissione di raggi X caratteristici. Questa avviene quando l'elettrone subisce un [[urto]] anelastico e provoca lo scalzamento di un elettrone della targhetta che lascia una vacanza alle sue spalle. In un tempo breve (il tempo di rilassamento dell'atomo) un altro elettrone va ad occupare la vacanza da un livello più esterno o dal livello di vuoto attraverso una transizione radiativa cui è associata l'emissione di un fotone di energia pari alla differenza di energia dei due livelli atomici coinvolti.
 
In un tempo breve (il tempo di rilassamento dell'atomo) un altro elettrone va ad occupare la vacanza da un livello più esterno o dal livello di vuoto attraverso una transizione radiativa cui è associata l'emissione di un fotone di energia pari alla differenza di energia dei due livelli atomici coinvolti.
[[Categoria:fisica]]
 
[[Categoria:fisicaSpettroscopia]]
[[Categoria:Tecniche analitiche]]
 
[[de:Photoelektronenspektroskopie]]