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ESCA(XPS)で測定した元素の強度から原子組成百分率を求めたいと思っています。 相対感度係数と元素の強度から目的の物質は何[at%]含まれているかを求めるにはどのような数式にしたらいいですか?
例えば二つの元素の原子組成を合計100[at%]になるように求めるにはどのような式にしたらいいのですか? 一応ピークの面積も分かっています。
物質A  強度IA   相対感度係数RA
物質B  強度IB   相対感度係数RB
でお願いします。

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A 回答 (1件)

元素Aが a、元素Bが b あったとします。


測定される各元素についての計測面積は、Aが a・RA、Bが b・RB に比例し
それぞれ、強度 IA、強度 IB となって現れます。
つまり、比例定数を k として
a・RA=k・IA
b・RB=k・IB

従って、
a=k・IA/RA
b=k・IB/RB

百分率で表わすと、
a は、[k・(IA/RA)/{k・(IA/RA)+k・(IB/RB)}]×100%
   =(IA/RA)/{(IA/RA)+(IB/RB)}×100%
b は、[k・(IB/RB)/{k・(IA/RA)+k・(IB/RB)}]×100% 
   =(IB/RB)/{(IA/RA)+(IB/RB)}×100%
となります。
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Aベストアンサー

材料化学といってもどういうケースか不明なので誰も回答しないのでは、と思いますが・・・
たとえば、AuAg合金の場合、Auが30wt%あったときに、これをatm%(原子基準濃度)に換算するには、Au:Ag=30:70 in wt%なので、それぞれ原子量で割って、30/197 : 70/107.9 を計算し、これを百分率にします。
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よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

読み違いです。そのまま63%にしてください。
ポイントは

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に気付けばよいのです。
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どうもこんにちは。初めて質問します。
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Aベストアンサー

XPSはX線光電子分光法の略で、ESCAという呼び方もありますので、
こちらでも調べてみてください。

さて、実際に装置で分析をしてみたことがありますでしょうか?
XPSは名前の通り、試料にX線をあて、出てきた電子のエネルギーを
調べます。
X線のエネルギー - 電子のエネルギー = その電子が飛び出してくるのに必要なエネルギー
ということで、それがわかれば、元素がわかるし、その量の割合がわかれば、
各元素の比”atom %”がわかる訳です。

ただ、同じ量のX線をあてても、出てくる電子の量は違います。これを補正するのが、
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掛けた(割った?)ものが、"relative area"。そして、その"relative area"
から”atom %”が計算されるのです。

以上

XPSはX線光電子分光法の略で、ESCAという呼び方もありますので、
こちらでも調べてみてください。

さて、実際に装置で分析をしてみたことがありますでしょうか?
XPSは名前の通り、試料にX線をあて、出てきた電子のエネルギーを
調べます。
X線のエネルギー - 電子のエネルギー = その電子が飛び出してくるのに必要なエネルギー
ということで、それがわかれば、元素がわかるし、その量の割合がわかれば、
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ただ、同じ量のX線をあてても、出てくる電子の量は違いま...続きを読む

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Aベストアンサー

ガウス(Gauss)型曲線は
(1)  G(x) = A exp(-a^2 x^2)
です.中心は x=0 としています.
曲線と x 軸との間の面積 S はよく知られた公式で
(2)  S = ∫{-∞~∞} G(x) = (A/a)√π
です.
一方,ピーク値はもちろん A,
半値幅 w は,高さがピーク値の半分になる幅ですから,
x=±w/2 で G の値が A/2.
すなわち
(3)  exp(-a^2 w^2 / 4) = 1/2
で,これから
(4)  w = 2√(ln 2)/a  ⇔  a = w/2√(ln 2)
です.
(4)を(2)に代入して,ピーク値 A を考慮すればできあがり.

ローレンツ(Lorentz)型は
(5)  L(x) = B/(x^2 + Γ^2)
の形.前と同じく中心は x=0 としています.
ピーク値は x=0 とおいて B/Γ^2 ですね.
こちらも面積の積分は簡単で
(6)  S = ∫{-∞~∞} L(x) = Bπ/Γ
半値幅は
(7)  B/{(w/2)^2 + Γ^2} = (1/2) B/Γ^2
から
(8)  w = 2Γ  ⇔  Γ = w/2
(6)に(8)を代入して,ピーク値 B/Γ^2 を考慮すればできあがり.

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(1)  G(x) = A exp(-a^2 x^2)
です.中心は x=0 としています.
曲線と x 軸との間の面積 S はよく知られた公式で
(2)  S = ∫{-∞~∞} G(x) = (A/a)√π
です.
一方,ピーク値はもちろん A,
半値幅 w は,高さがピーク値の半分になる幅ですから,
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すなわち
(3)  exp(-a^2 w^2 / 4) = 1/2
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(4)  w = 2√(ln 2)/a  ⇔  a = w/2√(ln 2)
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