9.4. Энергетический спектр фотоэлектронов

Основные особенности энергетического спектра фотоэлектронов, возбуждаемых рентгеновским излучением при облучении никеля, показаны на рис. 9.7. Приведенный спектр демонстрирует появление типичных острых пиков и растянутых хвостов в разрешенном диапазоне энергий. Пики соответствуют энергиям характеристических электронов, покидающих твердое тело без процессов, приводящих к потерям энергии.

Рис. 9.7. Энергетический спектр электронов, выбитых из никеля при облучении фотонами с энергией 1,25 кэВ. На энергетической шкале приведена энергия связи, т. е. . Значения на вертикальной шкале, представленные в виде , отражают убывание восприимчивости спектрометра по закону [17].

Хвосты со стороны большей энергии связи соответствуют электронам, претерпевшим неупругое рассеяние и потерю энергии на пути из образца и выходящим поэтому с меньшей кинетической энергией, что приводит к кажущемуся возрастанию энергии связи.

Энергия линии недостаточна для вырывания электронов из -оболочек но достаточна для создания вакансий в -оболочках. Линии а также отчетливо видны. Наиболее заметны линии Фотоэмиссия из электронных состояний ненулевым орбитальным угловым моментом дает спин-орбитальные дублеты, как, например, линии показанные на вставке рис. 9.7. Эти две линии соответствуют конечным состояниям с Отношение интенсивностей этих линий равно соотношению , которое для отношения интенсивностей линий

После испускания электронов из внутренних оболочек, таких, как электроны из -оболочки, в оболочке остается вакансия. Эта вакансия может быть заполнена электроном из М-оболочки или валентной зоны (V), тогда как энергию унесет другой электрон М- или К-оболочки. Такой оже-процесс снятия возбуждения преобладает для элементов с номерами, меньшими, чем , и описан более подробно в гл. 11. Оже-линии LMM, LMV и LVV отчетливо видны на спектре фотоэлектронов, приведенном на рис. 9.7. Поскольку для каждого элемента характерны свои оже-линии, они могут быть использованы для идентификации элементов. Как и в случае фотоэлектронных линий, каждая оже-линия сопровождается низкоэнергетичным хвостом, соответствующим электронам, потерявшим энергию на пути по выходе из образца. Энергия оже-линии не зависит от энергии падающего фотона, тогда как энергия фотоэлектронных линий линейно меняется с энергией налетающего фотона.