之前我們介紹了HF5000原位STEM和SEM相結(jié)合在高熱穩(wěn)定單原子催化劑制備方法以及機理研究方面的應用，本期將通過大連化學物理研究所催化基礎國家ZD實驗汪國雄研究員和包信和院士團隊在Advanced Materials雜志上發(fā)表的文章進一步介紹HF5000原位二次電子的應用，該工作通過原位實驗及理論計算等方法揭示了固體氧化物電解池鈣鈦礦電極可逆溶出/溶解機制。

       固體氧化物燃料電池(Solid oxide fuel cell, SOFC)通過氧化燃料產(chǎn)生電能，作為ZD開發(fā)推廣的綠色能源技術(shù)，大家可能都有所了解。而固態(tài)氧化物電解池(Solid oxide electrolysis cell，SOEC)作為固體氧化物燃料電池(SOFC)的逆過程，整個過程也是綠色可循環(huán)的。它可以充分利用可再生能源輸出變動而產(chǎn)生的剩余電力，通過電解水和其他氣體產(chǎn)生氧氣和燃料，例如CO?和H?O就可以通過SOEC轉(zhuǎn)化為CO、H?、烴類以及O?，具有GX、潔凈和環(huán)保等特點。而SOEC的核心技術(shù)主要是電極和電解質(zhì)的制備，對于電極，能制備出具有耐久性、催化活性高、并且合成方法簡單價格低廉的材料，一直是研究者們追求的目標。

圖1.固體氧化物電解池中二氧化碳電解碳循環(huán)示意圖^[1]

       在SOEC中，鈣鈦礦被廣泛地應用為陰極材料，但是其CO?電解效率較低。研究表明，鈣鈦礦中金屬納米顆粒的可逆溶出/溶解是提高CO?的電解效率的有效策略。然而金屬納米顆粒在還原和氧化氣氛中可逆溶出/溶解的深層機理仍待進一步研究。

       為了探究金屬納米顆粒在鈣鈦礦材料中的可逆溶出/溶解機制，作者使用環(huán)境掃描透射電子顯微鏡等原位技術(shù)觀察了CoFe合金納米顆粒在Sr2Fe1.35Mo0.45Co0.2O6-δ(SFMC)雙鈣鈦礦中的原位溶出/溶解過程。

       下圖是使用HF5000的二次電子探測器在氣氛環(huán)境加熱實驗中拍攝的原位照片。其中圖2a整體展示了CoFe納米顆粒在還原時出現(xiàn)，然后氧化消失的可逆過程。圖2b為加熱還原氣氛下樣品的變化情況，將樣品以10 ℃/s的升溫速率加熱到800℃，持續(xù)通入H?（壓力：10 Pa），在雙鈣鈦礦表面逐漸溶出CoFe納米顆粒并生長變大，如黃色區(qū)域所示，同時雙鈣鈦礦轉(zhuǎn)變?yōu)閷訝钼}鈦礦。由于溶出是可逆的，接著原位觀察重新氧化的過程，如圖2c所示，樣品加熱到600℃，持續(xù)通入O?（壓力：10 Pa），CoFe納米顆?？焖傺趸癁镃oFeO_x片狀顆粒；進一步升高溫度到800℃，CoFeO_x和鈣鈦礦之間互相擴散，形貌發(fā)生明顯變化，這些形狀不規(guī)則的扁平顆粒溶入鈣鈦礦母體內(nèi)部，結(jié)構(gòu)Z終重新變回雙鈣鈦礦。形貌在期間發(fā)生了明顯的變化，并且CoFeO_x溶入層狀鈣鈦礦體內(nèi)，Z終結(jié)構(gòu)變回雙鈣鈦礦。

圖2. a.原位氧化還原整個反應過程的表面形貌變化；b. 600℃，氫氣還原氣氛下，樣品的形貌變化；c. 600℃-800℃，氧氣氧化氣氛下，樣品的形貌變化.

       HF5000在此實驗中主要作為一臺冷場200kV聚光鏡球差校正的原位SEM使用，獲取CoFe納米顆粒在鈣鈦礦表面溶出/溶解的動態(tài)變化信息，而原位STEM無論是BF還是DF像由于是內(nèi)部和表面信息疊加的二維投影圖，都無法如二次電子圖像一樣清晰地表征樣品表面形貌的動態(tài)變化，TEM同理也是如此。具體對比可參考下面的原位視頻，左邊是明場像，中間是暗場像，右側(cè)就是二次電子表面像?？梢奌F5000的二次電子探測器可在催化劑等異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的原位動態(tài)表征中發(fā)揮著極大的作用，同時它的分辨率不限于此，可達原子級別。

視頻1 600℃，氫氣還原氣氛下CoFe納米顆粒動態(tài)溶出（約16倍速）

視頻2 600℃-800℃，氧氣氧化氣氛下CoFe納米顆粒動態(tài)溶解（約16倍速）

       作者進一步使用HF5000對已還原2小時的SFMC在室溫下空氣中重新氧化之后的樣品進行高分辨觀察，如圖3所示基體的晶面間距是0.286nm，對應于層狀鈣鈦礦的（105）晶面；而納米顆粒的晶面間距是0.202nm，對應于CoFe合金相的（110）晶面；同時納米顆粒表面氧化，被一層氧化物包裹覆蓋。因此結(jié)合原位XRD等結(jié)果判斷CoFe納米顆粒經(jīng)由CoFeO_x（可能是CoFe₂O₄）再并入鈣鈦礦母體。

圖3. (a-b)已還原2小時的SFMC在室溫空氣中重新氧化后的HRTEM圖

還原后，在溶出的CoFe合金納米顆粒和帶有氧空位的鈣鈦礦基體之間構(gòu)建了大量的金屬-氧化物界面。通過測試，具有金屬-氧化物界面的陰極的CO₂電解Z大電流密度提高了50%，而測量CO產(chǎn)率和對應法拉第效率的實驗結(jié)果也證明溶出CoFe合金納米顆粒的陰極具有更強的電解性能，穩(wěn)定性同樣因此顯著增加。同時使用該陰極進行的12個氧化還原循環(huán)都顯示出良好的重現(xiàn)性，證實其具有優(yōu)異的氧化還原可逆性，是進行CO₂電解的理想陰極。此外，還進行密度泛函理論計算來解讀CO₂電解的機制，總而言之這篇文章真是干貨滿滿！

       非常榮幸，日立高新公司的松本弘昭先生和曾超斌工程師也是這篇文章的合著者，在此特別感謝汪國雄研究員與日立高新公司合作，讓我們參與到這項工作之中，展現(xiàn)日立HF5000原位功能與二次電子探測器相結(jié)合的強大能力！

DOI：10.1002/adma.201906193

[1] Song Y , Zhang X , Xie K , et al. [J]. Advanced Materials, 2019:1902033.

       電鏡圈熟悉日立的小伙伴們都知道日立高新公司推出了一款球差校正透射電鏡HF5000，特點在于簡單又穩(wěn)定GX的氣氛原位功能和原子分辨率的二次電子表面像，并且2018年的時候與大化所合作在那安裝了一臺，這一年半的時間為所內(nèi)所外多個研究單位做了很多的氣氛環(huán)境原位實驗，但究竟獲得了哪些成果呢？經(jīng)過這段時間的積累醞釀，多篇重量級的成果已經(jīng)在途，即將派送啦！

       今天我們就帶來系列分享之一，近日由張濤院士課題組在Nature Communications上發(fā)表的關于高熱穩(wěn)定單原子催化劑制備方法的文章。

       單原子催化劑已被證明在大量的多相反應中具有優(yōu)異的催化性能，然而制備熱穩(wěn)定的單原子催化劑的方法，尤其是采用簡單并可規(guī)模化應用的方法仍然是一項巨大的挑戰(zhàn)。論文作者選取幾百納米大小的商業(yè)RuO₂粉末作為Ru源，MAFO尖晶石作為載體，通過簡單的物理混合方法，經(jīng)高溫焙燒制備得到高熱穩(wěn)定的Ru單原子催化劑。下面HF5000拍攝的非原位分散后的HAADF單原子圖像證明了Ru單原子在MAFO尖晶石載體上高密度均勻分散。通過設計對照實驗對形成單原子催化劑的機理進行探究，發(fā)現(xiàn)不同于傳統(tǒng)的高溫氣相原子捕獲機制，本體系中呈現(xiàn)反Ostwald過程。

       為了說明形成機理，作者進一步采用日立原位球差電鏡HF5000對RuO₂粉末變?yōu)镽u單原子的分散過程進行直接觀察，在初始RuO₂+MAFO物理混合物中隨機選擇較大的RuO₂ 聚集體在焙燒過程期間實時跟蹤觀察，設計溫度分別為600、800和900℃，氣氛環(huán)境為O₂(流量2mL min-1，氣壓3.5Pa)。如論文中圖4及補充動態(tài)視頻所示，觀察發(fā)現(xiàn)900℃以下RuO₂ 聚集體的尺寸形貌沒有改變，而在900℃時發(fā)生類似于熔化的現(xiàn)象，900℃保持100s后RuO₂ 聚集體在各個方向上收縮約50%。注意HF5000二次電子（SE）圖像提供的表面信息揭示RuO₂ 聚集體部分嵌入粒狀MAFO載體中，并且在加熱過程中沒有移動，這幫助作者提出了對應的分散機理。

       原位電子顯微術(shù)雖然還沒有直接記錄到該條件下單個原子在催化劑上的移動，然而這些圖像使作者得出結(jié)論，例如RuO₂ 聚集體遍及MAFO基體的布朗運動等分散過程將Ru原子/RuO₂亞單元散布開。因此唯yi合理的分散模型是反Ostwald熟化過程，其中Ru原子/RuO₂亞單元從靜態(tài)RuO₂ 聚集體脫離，并且橫穿MAFO表面擴散，直到被強共價金屬-載體相互作用捕捉。

       研究表明強共價金屬-載體相互作用可促進單原子的生成，并且該方法簡單，通用，環(huán)境友好并且可大規(guī)模拓展，為熱穩(wěn)定單原子催化劑在工業(yè)應用中的大規(guī)模生產(chǎn)奠定了基礎。

       Z后我們的ZD來啦，論文中的原位球差校正HAADF-STEM/SEM實驗在日立的場發(fā)射掃描透射顯微鏡HF5000上完成，同時采用日立高新加拿大公司制造的MEMS加熱桿，RuO₂/MAFO-UC樣品支撐在50nm厚的Si₃N₄薄膜上，原位反應氣體由HF5000特別設計的鏡筒內(nèi)氣體噴嘴直接注入樣品區(qū)域。

       很榮幸，日立高新公司的松本弘昭先生和曾超斌工程師也名列其上，是這篇文章的合著者。在此特別感謝喬波濤研究員與日立高新公司合作，選擇日立HF5000承擔這項開創(chuàng)性的工作！

DOI：10.1038/s41467-020-14984-9

詳細信息可參看：https://www.nature.com/articles/s41467-020-14984-9

PART 01 
引言  

有機發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）是基于多層有機薄膜結(jié)構(gòu)的電致發(fā)光的器件，用作平面顯示器時具有輕薄、柔性、響應快、高對比度和低能耗等優(yōu)點，有望成為新一代主流顯示技術(shù)。然而，高效率和長壽命依然是阻礙OLED發(fā)展的重要因素，因為有機材料易降解和器件界面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定從而導致OLED器件失效。在此背景下，迫切需要了解器件的退化機制，從而在合理設計和改進材料組合以及器件結(jié)構(gòu)的基礎上，找到提高器件壽命的有效策略。

圖1. 基于OLED柔性顯示器件

 PART 02 
TOF-SIMS表面分析方法  

研究有機/無機混合OLED器件的界面效應是提高其性能和運行穩(wěn)定性的關鍵步驟。在眾多分析方法中，飛行時間二次離子質(zhì)譜儀（Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometer，TOF-SIMS）是表征有機層及其內(nèi)部缺陷的有效分析工具。TOF-SIMS是由一次脈沖離子束轟擊樣品表面所產(chǎn)生的二次離子，經(jīng)飛行時間質(zhì)量分析器分析二次離子到達探測器的時間，從而得知樣品表面成份的分析技術(shù)，具有以下檢測優(yōu)勢：

（1）兼具高檢測靈敏度（ppmm-ppb）、高質(zhì)量分辨率(M/DM>16000)和高空間分辨率(<50nm)；

（2）表面靈敏，可獲取樣品表面1-2個原子/分子層成分信息 (≤2nm)；

（3）可分析H在內(nèi)的所有元素，并且可以分析同位素；

（4）能夠檢測分子離子，從而獲取有機材料的分子組成信息；

（5）適用材料范圍廣：導體、半導體及絕緣材料。

目前，TOF-SIMS作為一種重要的表面分析技術(shù)，可以用于樣品的表面質(zhì)譜譜圖分析，深度分析，2D以及3D成像分析，所以被廣泛應用于半導體器件、納米器件、生物醫(yī)藥、量子材料以及能源電池材料等領域。

PART 03 
應用簡介  

基于Alq3（8-hydroxyquinoline, aluminum salt，8-羥基喹啉和鋁，分子結(jié)構(gòu)見圖2）的OLED器件，因其寬視角、高亮度和低功耗的特性，成為下一代平板顯示器最有潛力的備選之一。這類器件具有“三明治”結(jié)構(gòu)，在兩個電極之間夾有多個有機層。對于OLED器件的研究不僅專注于探索有機材料，還要進行失效分析來確定故障（如顯示黑點）產(chǎn)生的原因。在這里，我們展示了TOF-SIMS 對Alq3有機層進行了全面表征。

圖2. Alq3的分子結(jié)構(gòu)式

圖3和圖4均為市售Alq3材料在正離子模式下的TOF-SIMS譜。TOF-SIMS結(jié)果表明，利用Au+和Ga+離子源均可檢測到Alq3碎片的質(zhì)量特征峰，但Au+離子源對這些碎片的靈敏度更高。比如，對比相同離子電流下的Au+和Ga+離子束對質(zhì)量數(shù)為315的Alq2分子碎片的靈敏度，發(fā)現(xiàn)前者靈敏度提高了23倍。此外，只有Au+離子源才能檢測到質(zhì)量數(shù)超過1000的質(zhì)量片段。這些質(zhì)譜體現(xiàn)出使用Au+源分析Alq3這類分子量較大的材料的優(yōu)勢。

圖3. 正離子模式下Alq3的TOF-SIMS譜。分析條件: 一次離子束Au+，22 keV；樣品電流：0.07 pA；分析面積：300 μm2；數(shù)據(jù)采集時間10 min

4. 正離子模式下Alq3的TOF-SIMS譜。分析條件: 一次離子束Ga+，15 keV；樣品電流：0.3 pA；分析面積：300 μm2；數(shù)據(jù)采集時間10 min

此外，Alq3薄膜必須在高真空條件下沉積才能保持其完整性。為研究大氣對Alq3薄膜的影響，分別對暴露在空氣前后的樣品進行了TOF-SMIS表征，結(jié)果如圖5所示。TOF-SMIS證明了暴露大氣后Alq3薄膜發(fā)生了分解，并且隨著暴露時間的增長，AlqO2質(zhì)量片段的強度增加，表明水分和氧氣會顯著改變Alq3的組成。

圖5. 負離子模式下Alq3在大氣中暴露前后在的TOF-SIMS譜。分析條件: 一次離子束Ga+，15 kev；分析面積：300 μm2

總之，三重離子束聚焦質(zhì)量分析器（Triple Ion Focusing Time-of-Flight，TRIFT）結(jié)合Au+離子源能顯著提高儀器的靈敏度和降低本底，增強TOF-SMIS檢測Alq3等高質(zhì)量數(shù)（大分子）材料碎片的能力。

       HCP8000 系列電流探頭是一款能夠同時測量直流和交流的高頻電流探頭。其特點包括：高帶寬，可準確快速捕捉電流波形；高精度，在電流測量量程范圍內(nèi)，精度高達 1%，滿足大部分測試領域的需要；兩個 量程可供選擇，方便小電流測量；自動消磁調(diào)零功能，使用方便；聲光過流報警功能，提醒量程切換；電子輕觸式按鍵設計，使用壽命更長；標準的 BNC 輸出接口，可匹配任何廠家示波器。

       首先，PRBTEK為大家分享HCP8000系列在使用過程中要注意哪些？

       該機器的輸出終端設置在內(nèi)部，使用示波器時，請選擇高輸入電阻的（1MΩ）。若輸入電阻為 50Ω， 則不能正確測量。

       確保被測電流不要超過ZD電流。超過額定值，磁芯會飽和。磁芯飽和會導致在飽和的過程中發(fā)生波 形部分被削掉，過大的沖擊電流，甚至會導致磁芯無法正確消磁，需重新調(diào)零。

       插入電源后，本機器因自身發(fā)熱等影響，有可能會有偏差，但大約 30 分鐘后會基本穩(wěn)定。

       變壓器、大電路等強磁場，無線電等強電流靠近時，有可能導致無法正常測定。

       電壓會因為周圍溫度等產(chǎn)生偏差，所以在連續(xù)測定時必須注意。

       有時被測電流的頻率，會導致共振音的產(chǎn)生，這對測定沒有影響。

       會因被測導體在傳感器頭內(nèi)的位置不同而產(chǎn)生影響，請把被測導體調(diào)至傳感器頭內(nèi)ZY位置。

       測定時把開關控制桿推至“unlock”標志消失為止。確認控制桿鎖定，整體部分確實關閉。如果整體部分沒有確實關閉的話，將不能正常測定。

       若在高頻率領域，插入電路的高電位側(cè)的話，有可能會受到噪音影響，必要時可限定波形觀測器的頻段，或請插入低電位側(cè)。

       拔出輸出端子時，請在解鎖后，拔出連接器，未解鎖硬拽或硬拉電纜的話，輸出終端會受損。

       輸入 BNC 端子以外的輸入端子時，請注意輸入端子的極性。

       持續(xù)ZD輸入范圍是由機體自身發(fā)熱后溫度上升形成的固定值，請不要輸入超出該固定值的電流，可能會損害機器。

       持續(xù)ZD輸入范圍會因測定電流的頻率不同而不同。超過ZD電流連續(xù)使用會導致探頭燒毀。

       當持續(xù)輸入超出ZD輸入范圍的電流時，會因傳感器的發(fā)熱，啟動內(nèi)部保護功能，變得不能正常輸出。 請立即停止輸入電流，需要充分冷卻后，才能進入下一次的正常運作。

       如果在高溫下，會因為內(nèi)部過電流保護回路，通過持續(xù)ZD輸入范圍以下的測定電流使得保護回路運作。

       當連接輸入超出ZD輸入范圍電流時，讓保護功能頻繁運作，有可能會損害機器。

       打開整體部分時，必須通過開關控制器進行操作。

       在鎖住(LOCK)狀態(tài)下，請不要按下圖方向，往整體部分上施加壓力。

       以上是PRBTEK為您講述關于CP8000系列電流探頭使用注意事項， PRBTEK建議工程師嚴格遵守以上安全注意事項，按照使用說明書規(guī)范操作，如不規(guī)范操作，有可能會損害機器的保護功能。如在使用電流探頭過程中有任何問題，歡迎訪問普科科技PRBTEK（www.prbtek.com）。

自3月18日起，賽默飛“XPS系列網(wǎng)絡講座”連續(xù)開講，每周一個新領域，聽賽家應用工程師為您解析賽默飛XPS系列產(chǎn)品的不同精彩。

 “XPS表面分析技術(shù)在能源電池和環(huán)境材料表征中的應用”&“ XPS表面分析技術(shù)在半導體器件表征中的應用”，現(xiàn)已在眾多聽者的積極參與下，wan美落幕。賽默飛“XPS系列網(wǎng)絡講座”4月課程還將火熱進行，請您持續(xù)關注！

“XPS系列網(wǎng)絡講座”前兩講課件部分內(nèi)容

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先讓我們來看看在線聽眾的11條答疑匯總，快！

知識點get起來！圖文詳解！超全實用！

 1 

Q:

①XPS設備是否都具備深度剖析功能？

②怎么得到不同材料相對準確的刻蝕速率參數(shù)？

③深度剖析時，怎么相對準確的得到不同材料的刻蝕深度？

①目前，商業(yè)化的XPS設備都有深度剖析功能，這是XPS設備的一個基本功能。目前，賽默飛在售的K-ALPHA、NEXSA、ESCALAB Xi+三款XPS設備，都有深度剖析功能，可很好滿足深度剖析測試需求。

②不同材料做深度剖析測試時，通常得到的是不同元素及其化學態(tài)隨刻蝕時間的變化圖；刻蝕時間越長，代表刻蝕深度越深，如下圖所示。

在不清楚對應材料刻蝕速率參數(shù)情況下，不建議將深度剖析數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成不同元素及其化學態(tài)隨刻蝕深度的變化圖；否則，轉(zhuǎn)化的深度數(shù)據(jù)不能代表樣品實際的深度，沒有參考意義，反而對數(shù)據(jù)分析造成困擾。

那么如何得到不同材料相對準確的刻蝕速率參數(shù)呢？可從以下兩個方面著手：

a).對于有條件的實驗室，可制備已知厚度的標樣。在某一刻蝕參數(shù)下進行深度剖析測試。刻蝕完成后，記錄刻蝕時間，就可得到刻蝕速率參數(shù)。比如，制備一個100nm厚的標樣，在某一刻蝕參數(shù)下，刻蝕400s將100nm刻蝕掉，那么此材料對應的刻蝕速率為0.25nm/s。此方法操作起來相對復雜，但得到刻蝕速率參數(shù)相對準確。

b).實驗室條件有限，制備已知厚度標樣困難，可通過其它表征手段，比如，電鏡、盧瑟福背散射（RBS）等方法得到材料厚度信息。然后，在某一刻蝕參數(shù)下進行深度剖析。刻蝕完成后，記錄刻蝕時間，就可得到刻蝕速率參數(shù)。

③a).首先需要得到對應材料相對準確的刻蝕速率參數(shù)。如何得到此參數(shù)？可參考上一問答案。

b).得到材料刻蝕速率參數(shù)后，如何將深度剖析數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成不同元素及其化學態(tài)隨刻蝕深度的變化圖，得到樣品相對準確深度信息？通過賽默飛專業(yè)XPS數(shù)據(jù)處理軟件Avantage，可實現(xiàn)一鍵轉(zhuǎn)換，操作簡單快捷，如下圖所示。

 2 

Q:

①一些金屬氧化物，采用單粒子模式刻蝕會存在將金屬氧化物還原現(xiàn)象。對于同時含有金屬氧化物和單質(zhì)態(tài)這類型樣品，在刻蝕時怎么準確得到氧化態(tài)和單質(zhì)態(tài)相對含量？

②含磁性元素的樣品，進行深度剖析測試對儀器有損害嗎？

①對于一些金屬氧化物，采用單粒子模式的離子槍進行刻蝕時，由于單粒子模式離子槍能量較高，在刻蝕過程中存在濺射還原效應，會將金屬氧化物還原。所以，對于同時含有金屬氧化物和單質(zhì)態(tài)類型樣品，單粒子模式離子槍進行刻蝕時，可能會存在濺射還原，就不能準確得到氧化態(tài)和單質(zhì)態(tài)相對含量變化信息。在深度剖析時，單粒子模式離子槍不合適。

那么，對于這類型的樣品能否進行深度剖析測試？答案是肯定的！

如果設備配備有團簇模式離子槍，采用團簇模式的離子槍進行刻蝕，可解決這個問題，能夠準確地獲得氧化態(tài)和單質(zhì)態(tài)相對含量變化的信息。由于團簇模式離子槍單粒子能量較小，刻蝕過程中對樣品損傷小，減少了濺射還原效應，比較適合金屬氧化物、有機材料樣品刻蝕。

②對于含磁性元素樣品的深度剖析，要分以下三個情況來處理：

a).含磁性元素的樣品不一定有磁性，樣品沒磁性。對于這類樣品可以正常測試，測試過程中不會損傷儀器。

b).含磁性元素的樣品具有弱磁性。對于這類樣品，制樣時需要對樣品進行消磁處理，消磁后將樣品粘牢實，就可以進行正常測試，測試過程中同樣也不會損傷儀器。

c).含磁性元素的樣品具有強磁性。對于這類樣品，不建議進行測試。消磁處理消不掉樣品本身的磁性，測試過程中樣品自身的磁場會影響出射光電子，進而影響測試譜圖。

 3 

Q：

請問固體粉末材料怎樣做深度剖析？

對于固體粉末材料深度剖析，要分以下兩個情況來處理：

a)如果粉末材料顆粒度較大，X射線束斑能聚焦到單個顆粒物上，可以進行深度剖析測試。

b)如果粉末材料顆粒度較小，X射線束斑不能聚焦到單個顆粒物上，進行深度剖析測試意義不大，不建議進行深度剖析測試。由于粉末為堆疊狀態(tài)，樣品表面不密實平整，這也使粉末樣品吸附更多污染碳成分；同時，深度剖析測試中，X射線束斑照射區(qū)域可能會有多個顆粒物，不同顆粒情況不同、顆粒間還存在空隙且隨著刻蝕的進行堆疊在下面的新顆?？赡軙匦侣冻隽?。這些因素使得到深度剖析的結(jié)果不能反映粉末顆粒中元素變化的情況，反而會起到誤導作用。

綜上，對于粉末材料，通常其顆粒較小，不建議進行深度剖析測試。深度剖析測試通常適用于薄膜、固體、金屬等類型樣品。

4

Q：

怎樣從Avantage軟件中找標準物質(zhì)的XPS數(shù)據(jù)？

（同問：請問Avantage軟件中有Li到U元素組成的常見化合物的標準數(shù)據(jù)嗎？如果有的話在哪里能找到呢？）

為了方便用戶快速上手XPS數(shù)據(jù)分析，賽默飛專業(yè)XPS數(shù)據(jù)處理軟件Avantage中集成了一個獨有的Knowledge View數(shù)據(jù)庫，用戶數(shù)據(jù)分析時可隨時調(diào)用。具體調(diào)用操作如下圖所示。

對于參考數(shù)據(jù)，如果沒有Avantage軟件，也可以參考賽默飛在線數(shù)據(jù)庫https://xpssimplified.com/elements/zinc.php以及https://srdata.nist.gov/xps/selEnergyType.aspx（NIST數(shù)據(jù)庫），不僅僅給出簡單的結(jié)合能信息，還有更多的圖譜講解。

5 

Q：

對于復雜譜圖NLLSF擬合，收集標樣的參考譜圖，因標樣情況、儀器狀態(tài)及采集條件不同，會使采集標樣峰形、峰位會有差異，怎么把標樣參考譜圖加入復雜圖譜中進行擬合呢？

對于復雜譜圖的分析擬合，賽默飛專業(yè)XPS數(shù)據(jù)處理軟件Avantage中集成了一個特有擬合功能—非線性Z小二乘擬合（NLLSF），能取得較好擬合效果。具體怎么把標樣參考譜圖加入復雜圖譜中進行擬合，我們有一篇專門的小文章介紹如何進行NLLSF擬合。大家可以掃描下面二維碼進行學習了解。

6

Q：

請問做ARXPS的時候，是如何將角度與深度關聯(lián)的？可以在軟件里直接完成嗎？

賽默飛專業(yè)XPS數(shù)據(jù)處理軟件Avantage，可很好的完成對ARXPS數(shù)據(jù)分析處理。通過軟件中集成的ARXPS數(shù)據(jù)處理功能來實現(xiàn)，完成角度和深度的關聯(lián)。簡單的轉(zhuǎn)化過程，如下圖所示：

詳細的操作步驟，Avantage軟件中有詳細介紹，可按下圖步驟進行學習。

7

Q：

對于聚丙烯酸酯材料，怎么判斷C元素窄掃譜圖中C-C、C-O、C=O等不同價態(tài)C有多少來自C污染，有多少來自材料本身？

對于聚丙烯酸酯材料，接觸空氣吸附的污染C成分通常表現(xiàn)為C-C、C-O、C=O等價態(tài)形式，這就與聚丙烯酸中不同價態(tài)C譜圖重合。由于材料污染程度無法判斷，這就給判斷材料中不同價態(tài)C有多少來自材料本身，有多少來自污染C帶來困難。對于此情況，可通過除去材料表面污染C成分，來得到材料中不同價態(tài)相對準確C含量信息，可從以下兩個方面著手除去材料表面污染C成分：

a)用新鮮制備的樣品進行測試。Z好將制備好的新鮮樣品在惰性氣氛中保護，盡快放進設備進行測試，這樣能在一定程度減少空氣中污染C成分的影響。

b)聚丙烯酸材料為有機物材料，如果設備配有團簇模式離子槍，可選擇緩和的團簇模式對樣品表面清潔，將材料表面的污染成分去除掉，可排除污染C成分對材料中不同價態(tài)C的影響。此方式除去材料表面污染C成分的效果Z好。

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Q：

C的校正，現(xiàn)在有文章指出不同環(huán)境下C 1s的位置會移動。那么現(xiàn)在有更可靠的校正方法嗎？

對于譜圖的荷電校正，通常選擇污染碳來進行校正。這是因為暴露在大氣中樣品表面一般都會吸附一些污染碳，污染碳的化學態(tài)（C-C鍵）比較穩(wěn)定。對于您所說的C1s位置的移動，要結(jié)合樣品實際情況來分析，可能是因為樣品表面C元素處在不同價態(tài)，使其結(jié)合能發(fā)生變化，導致其位置移動；而樣品表面吸附的污染C成分比較穩(wěn)定，其結(jié)合能不會發(fā)生變化。

具體來說，荷電校正選擇C進行校正，根據(jù)樣品的材料,可分以下兩種情況：

①對于非碳材料樣品，暴露在大氣中樣品的表面一般都會吸附一些污染碳，污染碳吸附的厚度一般為1~2nm。這些污染碳的化學態(tài)（C-C鍵）比較穩(wěn)定，所以在校正時一般以污染碳來作為參考標準，污染碳的結(jié)合能（Binding Energy）一般為284.8ev。譜圖擬合完后，計算C元素譜峰Z右邊C-C峰位與284.8ev的差值，以此差值為基準，完成C元素和其它元素的校正。

②對于一些含有sp2雜化碳（C=C）的碳材料樣品，比如石墨、石墨烯等碳材料。雖然也有污染碳存在，但較多的sp2雜化碳的峰會掩蓋污染碳峰，這時候就不能用污染碳來作為參考了，用sp2雜化碳的峰來作為參考，其結(jié)合能為284.4ev，譜峰呈現(xiàn)非對稱狀。譜圖擬合完后，計算C元素譜峰Z右邊sp2雜化碳峰位與284.4ev的差值，以此差值為基準，完成C元素和其它元素的校正。

9 

Q：

請問賽默飛XPS數(shù)據(jù)處理軟件Avtange能一起處理好幾個樣品的數(shù)據(jù)嗎？比如3個樣品數(shù)據(jù)擬合類似，我擬合好了樣品1，能不能將1號樣品的擬合結(jié)果復制給2和3樣品，然后稍微調(diào)節(jié)一下2和3樣品的擬合數(shù)據(jù)？

賽默飛Avantage軟件是一款專業(yè)的XPS數(shù)據(jù)處理軟件，能很好滿足用戶對XPS數(shù)據(jù)分析的需求。在批量XPS數(shù)據(jù)分析處理上，為提升用戶數(shù)據(jù)分析的效率，Avantage軟件中一鍵調(diào)用類似樣品擬合數(shù)據(jù)功能，能快速解決批量數(shù)據(jù)處理問題，極大提升數(shù)據(jù)分析擬合的效率。具體操作如下圖所示：

10

Q：

賽默飛K-ALPHA/NEXSA/ESCALAB Xi+型號的XPS設備可以使用真空轉(zhuǎn)移附件進行樣品測試嗎？

為了滿足空氣敏感型樣品的測試需求，賽默飛K-ALPHA/NEXSA/ESCALAB Xi+三款XPS設備都有真空轉(zhuǎn)移附件供客戶選配，都能滿足空氣敏感型樣品測試。

K-ALPHA/NEXSA兩型號XPS設備的真空轉(zhuǎn)移附件一樣，如下圖所示：

ESCALAB Xi+型號XPS設備的真空轉(zhuǎn)移附件，如下圖所示：

11 

Q:

請問如果沒有選配UPS附件，XPS可以測價帶譜嗎？

如果沒有選配UPS附件，XPS也可以測試價帶譜。但與UPS測試價帶譜相比，XPS得到價帶譜信號強度比較弱，需要很長的時間才能得到信噪比好的譜圖。

XPS/UPS測試Ag價帶譜圖比較

問題解答：賽默飛表面分析應用專家 孫文武

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前天的文章介紹了賽默飛針對GB2763-2019 食品中農(nóng)藥Z大殘留限量，推出了市場上wei一的集GC-MS/MS、LC-MS/MS和IC-MS/MS三大技術(shù)平臺為一體的全流程解決方案。（鏈接：http://m.sdczts.cn/zt5210/news_43033.html）今天就要給大家繼續(xù)介紹LC-MS方案的技術(shù)特點。

LC-MS方案的技術(shù)特點

一、一個前處理一針進樣一天完成

本解決方案通過一次 QuEChERS 樣品前處理，在 LC-MS/MS上一針進樣，25min內(nèi)完成正負模式同時采集，可在一天內(nèi)實現(xiàn)篩查和確證超過 460 種農(nóng)藥，其中GB2763-2019 監(jiān)管范圍內(nèi)的近400種，大大節(jié)省了人力、物力和成本。

二、二維方法包： 儀器方法包、耗材包

1.成熟的方法包

多目標物的檢測，儀器方法的優(yōu)化十分的繁瑣，從每個化合物質(zhì)譜參數(shù)的優(yōu)化，到整體液相條件的選擇，從數(shù)據(jù)庫到定量方法的建立，每個實驗室都要耗費巨大的精力。這些工作，賽默飛的工程師們已替您完成，為您精心準備了基于強大的TraceFinder軟件的database及采集、定量方法包，為您分析的全流程保駕護航。您所需要做的，就是動動鼠標，把方法導入即可。

賽默飛針對GB2763的database中包括了每個農(nóng)藥的名稱、分子式、分子量、CAS號，以及保留時間、加和模式等信息，便于使用和查找。對于有多種加和模式的農(nóng)藥品種，根據(jù)其響應，數(shù)據(jù)庫中盡可能的給出響應較強的多種加和模式的SRM條件。

同時由于食品的多樣性，復雜的基質(zhì)有時會對某個子離子的響應產(chǎn)生干擾，進而影響定性和定量的準確性。這一點賽默飛也給大家提供了備選方案，對于每個農(nóng)藥品種，提供了多個子離子的Z優(yōu)SRM質(zhì)譜條件，同時整合在database中，便于根據(jù)不同食品基質(zhì)來選擇Z適合的監(jiān)測離子對。

2.全系列的耗材包

除了儀器方法包，賽默飛還貼心的為您提供色譜耗材和前處理耗材包：

三、三大技術(shù)保障：掃描速度快、選擇性高、前所未有的穩(wěn)定

1.wu與倫比的掃描速度(600 SRM/秒)

——更多化合物/樣本，更多樣本/天

2.高選擇性SRM帶來優(yōu)良的選擇性

——0.2 Da FWHM, 0.4 Da FWHM

3.前所未有的穩(wěn)定性

——保證每一次分析運行，保障您的每一次投資

蘋果基質(zhì)中1μg/kg加標水平，一針進樣，超過460種農(nóng)藥正負離子同時采集，輕松獲得足夠的掃描點數(shù)，提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)的同時，保證了定性定量的準確性。

茶葉基質(zhì)中連續(xù)進樣100針，峰面積變化趨勢

四、四大技術(shù)特點：高靈敏度、優(yōu)異的回收率和重復性、出色的線性關系

面對復雜基質(zhì)中的多殘留檢測，賽默飛的三重四極桿質(zhì)譜表現(xiàn)從來沒有讓您失望。在蘋果基質(zhì)中1 μg/kg的加標水平下，超過80%的農(nóng)藥品種的回收率和重現(xiàn)性可以滿足歐盟Z新的SANTE 12682/2019的苛刻要求；10 μg/kg的加標水平下，超過95%的農(nóng)藥品種回收率在70~120%之間，RSD<20%。

增強型雙模式離散打拿極檢測器，在掃描范圍內(nèi)提供ji致的線性范圍及動態(tài)范圍，同時延長電子倍增器使用壽命，保證長時間有效工作！如下圖所示，農(nóng)藥在基質(zhì)樣品中輕松獲得優(yōu)異的線性關系，即使在1~5 ng/mL低濃度范圍，也實現(xiàn)了良好的擬合，保證了在整個線性范圍內(nèi)定量的準確性。

GX快速地農(nóng)藥多殘留檢測

上述結(jié)果表明，賽默飛針對GB2763-2019推出的LC-MS/MS多農(nóng)殘解決方案，基于一套簡單的QuEChERS樣品前處理流程，利用Vanquish超GX液相色譜系統(tǒng)對復雜樣品強大的分離能力，加上TSQ三重四極桿質(zhì)譜wu與倫比的掃描速度（600 SRM/秒）、靈敏度和穩(wěn)定性，實現(xiàn)了一個前處理、一針進樣正負同時分析超過 460 種農(nóng)藥，其中近400 種為 GB2763 監(jiān)管的農(nóng)藥，只需一天便可得出分析結(jié)果，從而使GX快速地農(nóng)藥多殘留檢測成為可能。

普源示波器MSO4000/DS4000 是一款基于 UltraVision 技術(shù)的多功能、高性能的數(shù)字示波器。 MSO4000 系列是針對嵌入式設計和測試領域的應用而推出的混合信號示波器，允許您 同時使用模擬信號和密切相關的數(shù)字信號。它實現(xiàn)了易用性，優(yōu)異的技術(shù)指標及眾多 功能特性的wan美結(jié)合，可幫助用戶更快地完成工作任務，例如測試測量，遠程控制等功能。

一、普源示波器MSO4000/DS4000主要特色：

（1） 500 MHz、350 MHz、200 MHz 和100 MHz帶寬；部分型號支持帶寬升級功能 ；

（2） 2+16通道或4+16通道MSO4000系列混合信號示波器 ；

（3） 雙通道或4通道DS4000系列數(shù)字示波器 ；

（4） 模擬通道采樣率高達4 GSa/s，Z高存儲深度為140 Mpts（標配）；數(shù)字通道采樣 率高達1 GSa/s，Z高存儲深度為28 Mpts（每通道）；

（5） 110 000 wfms/s（數(shù)字通道關閉）的波形捕獲率或85 000 wfms/s（數(shù)字通道打 開）的波形捕獲率（點顯示） ；

（6） duchuangUltraVision技術(shù) ；

（7） 9.0英寸WVGA（800*480）160 000色TFT LCD，超寬屏、色彩逼真，功耗低，壽 命長 ；

（8） 自動識別探頭類型 ；

（9） 模擬通道波形亮度可調(diào) ；

（10） 波形顯示可以自動設置（AUTO）；

（11） 豐富的觸發(fā)功能，包含多種協(xié)議觸發(fā)，支持數(shù)字通道作為觸發(fā)信源 ；

（12） 標配并行解碼，提供多種串行解碼選件，支持模擬通道和數(shù)字通道混合作為解碼 信源；

（13） 9種波形參數(shù)自動測量（帶統(tǒng)計功能）；

（14） 實時波形錄制、波形回放、錄制常開和波形分析功能，支持數(shù)字通道波形的錄制 及回放 ；

（15） 精細的延遲掃描功能 ；

（16） 內(nèi)嵌FFT功能 ；

（17） 內(nèi)置邏輯分析儀功能（MSO4000系列）；

（18） 通過/失敗測試功能 ；

（19） 多重波形數(shù)學運算功能 ；

（20） 標準接口：雙USB HOST、USB DEVICE、LAN和GPIB（可選）；

（21） 支持U盤存儲和PictBridge打印機 ；

（22） 符合LXI-C類儀器標準，能夠快速、經(jīng)濟、GX地創(chuàng)建和重新配置測試系統(tǒng) ；

（23） 支持遠程命令控制 ；

（24） 嵌入式幫助，方便信息獲取 ；

（25） 支持多國語言，中英文輸入；

（26） 提供一鍵測量，一鍵存儲/打印快捷鍵 ；

（27） 方便的數(shù)字通道分組和操作功能；

二、普源示波器MSO4000/DS4000型號及主要指標：

三、保修期：

主機保修3年，不包括探頭和附件。

安泰測試作為普源一級dai理商，為客戶提供普源示波器、頻譜分析儀、信號發(fā)生器、電源等電測儀器的選型、銷售、維修和培訓等一站式服務。如您在選型或者使用過程中有任何問題，歡迎咨詢安泰測試，安泰測試提供免費樣機演示服務。

面對電子半導體行業(yè)研發(fā)、品質(zhì)的各種觀察、分析、測量要求。

比如打線結(jié)合，BGA高度，鍍層的表面通常很難直觀地觀察及測量，但是基恩士VHX-7000N系列高清數(shù)碼顯微鏡能夠提供精 準的數(shù)據(jù)支持和高清結(jié)構(gòu)觀察。

金線高度檢測

BGA高度檢測

同時也能直接觀察和測量鍍層表面面積占比，為改善鍍層工藝提供更精 準的數(shù)據(jù)參考。

連接器鍍層檢測