[发明专利]光电子能谱仪XPS加热测试专用样品槽

说明书

本发明公开了一种光电子能谱仪XPS加热测试专用样品槽设计和应用，首先需要制作一定尺寸可放置粉末颗粒、纤维、液体等样品的耐高温圆形小容器，其次制作一定尺寸固定圆形小容器的长方形超薄金属底座，可有效避免传输进样时样品倾洒污染仪器分析室。两者合成材料必须为耐高温Zr合金金属材料，耐高温温度范围可根据实际需求做相应调整。这种专用样品槽设计方便，成本较低，可广泛应用于金属材料、生物材料、薄膜材料、催化剂材料、纳米材料、木材、半导体、微电子等各种有机无机材料，本发明在各领域有着广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种光电子能谱仪XPS加热测试辅助样品承载装置，应用于X射线光电子能谱(XPS)测试分析技术领域。

背景技术

X射线光电子能谱(XPS)是分析物质表面化学性质的一项技术，可测量材料中元素组成、经验公式、元素化学态和电子态。光电子谱峰的能量和强度可用于定性和定量分析所有表面元素，氢元素除外，因此，应用范围很广。

随着对高性能材料需求的不断增长，表面工程显得越来越重要。材料表面是材料与外部环境及与其它材料相互作用的位置，所以在许多应用领域中，用表面改变或改进材料性能和特性。尤其当某些材料在外部环境温度变化时，材料元素分布和化学态会发生明显变化，从而引起材料性能变化。只有深入了解材料表面处和界面处的物理和化学相互作用，才能解决许多与材料性能和应用相关的问题。

表面物理化学特性将影响材料的诸多方面，如腐蚀速率、催化活性、粘合性、表面润湿性、接触势垒和失效机理。表面分析可深入到每一个领域，X射线光电子能谱(XPS)设备属于高精尖仪器设备，已成为表面材料表征的标准工具，在科研工作和生产应用中发挥着不可替代的作用。该仪器目前广泛应用于金属材料、生物材料、薄膜材料、催化剂材料、纳米材料、木材、半导体、微电子等各种有机无机材料。目前，针对于一些特殊材料需要进行XPS加热冷却测试分析功能时，由于原有配置加热冷却台设计只适用于易切割加工成一定尺寸的样品，而对于一些粉末样品、纤维材料、液体或者尺寸较小的不易加工的特殊样品，则无法使用原有配置加热台进行加热冷却测试分析，这限制了X射线光电子能谱在材料性能检测与表征技术领域中的应用。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种光电子能谱仪XPS加热测试专用样品槽，能适应多种样品形式，保证热传导，结构简单，易于实现XPS加热冷却测试分析功能，从而获得材料在不同温度变化时元素组成、化学态、电子态等变化，以及对材料性能的影响，从而开拓光电子能谱仪XPS的应用领域。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种光电子能谱仪XPS加热测试专用样品槽，包括圆形小容器和金属底座；所述圆形小容器为上部开口的槽形容器，用于放置粉末颗粒、纤维、凝胶、液体、液体经过烘干之后形成的产物、难于加工的陶瓷中的任意一种样品或者多种混合的样品，所述样品与Zr合金不发生化学反应；所述圆形小容器的外径D不大于10mm，圆形小容器的侧壁高度不低于4mm，所述圆形小容器采用Zr合金制成；在圆形小容器底部设置一个长方形超薄金属底座，金属底座的长至少10mm，金属底座的宽不低于圆形小容器的外径尺寸，金属底座的厚度不大于1mm，所述金属底座采用Zr合金制成；将圆形小容器固定在金属底座上，作为样品放置槽。

优选地，所述圆形小容器的外径D为6-10mm，圆形小容器的侧壁高度为2-4mm。

优选地，所述圆形小容器和金属底座紧密焊接在一起，形成Zr合金一体式的热桥结构。

优选地，所述金属底座用夹子可装卸地固定在光电子能谱仪XPS的加热冷却台上。

优选地，圆形小容器和金属底座的尺寸可调或可选择。

优选地，制作圆形小容器和金属底座的采用的Zr合金,具体合金组分没有限定，但需保证能达到测试所需求的温度范围，具体温度范围根据实际测试样品的需求做相应调整。