Elektronen energieverlies spectroscopie

Elektronen energieverlies spectroscopie
EELS-spectrum
Kenmerken
acroniem	EELS
type	spectroscopie
materie	geleidbare vaste stof, die niet uiteenvalt onder een elektronenstraal of in vacuüm
gerelateerd	MREELS, HREELS, RHEELS
combinatie	TEM-EELS
Portaal    Materiaalkunde Scheikunde Natuurkunde

Elektronen-energieverlies-spectroscopie (EELS) is een materiaalkarakteriseringstechniek, die kan worden gebruikt in combinatie met een transmissie-elektronenmiscroscoop (TEM).

Bij EELS wordt een materiaal blootgesteld aan een elektronenstraal met een bekend en smal bereik aan kinetische energieën. Sommige elektronen ondergaan een inelastische verstrooiing, wat betekent dat ze energie en momentum verliezen aan het materiaal en ze afwijken van het pad van de bundel. De hoeveelheid energieverlies kan worden gemeten via een elektronenspectrometer en geïnterpreteerd in termen van de oorzaak van het energieverlies. Inelastische interacties omvatten het aanslaan van fononen, inter- en intra-band overgangen, aangeslagen plasmonen, binnenschil ionisaties en Cherenkov straling. De ionisaties in de binnenschil zijn bijzonder nuttig voor het detecteren van de opbouw van elementen in een materiaal. Je zou bijvoorbeeld kunnen ontdekken dat een groter dan verwacht aantal elektronen met 285eV minder energie door het materiaal heen komt dan ze hadden voordat ze het materiaal binnengingen. Dit is ongeveer de hoeveelheid energie die nodig is om een binnenschaalelektron uit een koolstofatoom te verwijderen, wat kan worden beschouwd als bewijs dat er een aanzienlijke hoeveelheid koolstof in het monster aanwezig is. Met enige zorg, en kijkend naar een breed scala aan energieverliezen, kan men bepalen welke soorten atomen en het aantal atomen van elk type door de bundel worden getroffen. De verstrooiingshoek (dat wil zeggen, de mate waarin het pad van het elektron wordt afgebogen) kan ook worden gemeten, waardoor informatie wordt verkregen over de dispersierelatie van de materiaalexcitatie die de inelastische verstrooiing veroorzaakte.^[1]

1. ↑ Egerton, R. F. (2009). Electron energy-loss spectroscopy in the TEM. Reports on Progress in Physics 72 (1). DOI: 10.1088/0034-4885/72/1/016502.