EDX-Analyse: Die Energiedispersive Röntgenanalyse

Mithilfe der EDX-Analyse lässt sich die spezifische Zusammensetzung der chemischen Elemente einer Probe durch die emittierte Röntgenstrahlung ermitteln. SemiSol unterstützt Sie bei allen Analysefragen und der Untersuchung Ihrer Proben – kompetent, kosteneffizient und schnell.

Die Energiedispersive Röntgenanalyse, kurz EDX-Analyse, ist eine Methode zur Oberflächenanalytik. Das Verfahren erlaubt eine großflächige Analyse von Oberflächen sowie die Untersuchung eines bestimmten Punktes auf der Probe. Sowohl eine qualitative als auch eine quantative Analyse sind möglich. Die Ergebnisse der Messung lassen Rückschlüsse auf vorhandene chemische Elemente sowie deren Konzentration zu.

SemiSol bietet Ihnen anwendungsbezogene Lösungen für Ihre Messungen und Analysen. Schnell, präzise und kosteneffizient. Seit über 30 Jahren führen wir fachkundig eine Vielzahl unterschiedlicher Oberflächen- und Festkörperanalysen durch. Gerne beraten wir Sie, welches Verfahren für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist.

So funktioniert die EDX-Spektroskopie

Die EDX-Spektroskopie (energy dispersive X-ray spectroscopy, Energiedispersive Röntgenspektroskopie) arbeitet mit einem fein fokussierten Elektronenstrahl und wertet mittels Detektor die erzeugte Röntgenstrahlung einer Probe aus.

 

Die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) dient der Identifizierung von chemischen Elementen auf einer Probe. Zudem sollen die Konzentration der Elemente sowie ggf. ihre Verteilung bestimmt werden. Dafür werden die Atome auf der Probe angeregt. Dies erfolgt durch einen fein fokussierten Elektronenstrahl oder den Beschuss mit Elektronen. Dabei werden Elektronen aus den Schalen der Atome herausgelöst. Dadurch sendet jedes Element eine charakteristische Röntgenstrahlung mit einer spezifischen Energie aus, die Aussagen über die Element-Zusammensetzung und -Intensität auf der Probe ermöglicht.

Ein Detektor misst die Röntgenstrahlung und gibt die Messergebnisse als Spektrum aus. Die Messung kann punktuell (Spotanalyse), linienförmig (Linienanalyse) oder für eine bestimmte Fläche (Element-Mapping) erfolgen, wobei eine Flächenanalyse lokale Unterschiede in der Element-Verteilung aufdeckt. Das Spektrum zeigt elementspezifische Peaks, deren Signalintensität abhängig ist von der Energie der Röntgenquanten.

 

Wichtig bei der Auswertung der EDX-Analyse: Für die meisten Elemente im Spektrum gibt es mehrere Linien. Geschultes Personal ist daher für die Überprüfung der Ergebnisse unbedingt notwendig. Die Nachweisgrenze für die meisten Elemente ab Ordnungszahl 11 (Natrium) beträgt etwa 0,1 Gewichtsprozent, für Elemente mit niedrigerer Ordnungszahl wird sie allerdings schlechter. Fensterlose Detektoren ermöglichen theoretisch die Nachweisbarkeit aller Elemente ab Ordnungszahl 4 (Bor).

Komplementäre Analytik mittels REM-EDX-Analyse

 

Nahezu jedes Rasterelektronenmikroskop (REM) lässt sich mit einem EDX-Detektor und der notwendigen Software ausstatten. Dadurch kann im Rahmen einer REM-EDX Analyse (Energiedispersive Röntgenspektroskopie in Verbindung mit Rasterelektronenmikroskopie) zusätzlich die Topografie der Proben-Oberfläche sowie die Verteilung der chemischen Elemente abgebildet werden. Nach der REM-EDX-Analyse kann in der Auswertung also nicht nur die Zusammensetzung der Elemente ermittelt werden, sondern auch bestimmt werden, welches chemische Element sich wo auf der Probe befindet.

Vorteile der Energiedispersiven Röntgenanalyse

  • Zerstörungsfreies Verfahren mithilfe von Röntgenstrahlung
  • Quantitative und qualitative Analyse der Oberfläche einer Probe
  • Schnelles Verfahren dank simultaner Messung des gesamten Röntgen-Spektrums (gleichzeitige Analyse aller nachweisbaren chemischen Elemente)
  • Beantwortung weiterer Fragestellungen durch die Kombination mit einem Rasterelektronenmikroskop
  • Element-Mapping der Proben-Oberfläche ist möglich, wenn der Elektronenstrahl über einer Probe gerastert wird
  • Breites Anwendungsgebiet, z.B. zur Element-Bestimmung, zur Untersuchung von Rückständen, Verunreinigungen oder Ablagerungen, zur Messung der Schichtdicke von dünnen Beschichtungen und zur Qualitätskontrolle
  • Geeignet für vielfältige Proben, bspw. Silizium, Metalle, Kunststoffe oder andere Polymere, Gesteinsproben und mehr

Vergleich zu anderen Analyse-Verfahren

Verglichen mit der EDX Analyse bietet die WDX-Methode (Wellenlängendispersive Röntgenspektroskopie) eine höhere spektrale Auflösung und somit geringere Nachweisgrenzen für das jeweilige zu untersuchende chemische Element. Da bei der EDX-Analyse das gesamte Energie-Spektrum der Röntgenstrahlung gemessen wird, können alle vorhandenen Elemente gleichzeitig analysiert werden, was gegenüber der WDX-Analyse einen entscheidenden Zeitvorteil bringt.

 

Neben der EDX-Analyse bietet SemiSol weitere Verfahren zur Oberflächenanalyse wie bspw. die TXRF- oder ICP-MS-Analyse. Je nach Fragestellung wählen wir mit Ihnen zusammen die geeignete Methode aus und liefern Ihnen innerhalb kürzester Zeit ausführliche Ergebnisse.

Auch für schwierige und komplexe Probleme finden wir eine Lösung, die aussagekräftige Ergebnisse liefert und dabei im Zeit- und Kostenrahmen bleibt. Kontaktieren Sie uns für ein Beratungsgespräch – wir freuen uns darauf, Ihr Unternehmen mit unseren zielführenden Analytik-Lösungen voranzubringen.

Weitere Oberflächenanalysen

Schauen Sie sich weitere Analyseverfahren an. Gerne ermitteln wir, welche Methode für Ihre Fragestellung am besten geeignet ist.

ICP-MS Analyse

TXRF Analyse

WDX Analyse

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