XPS用于定性分析的基本原理

XPS定性分析元素組成

基本原理——光電離作用：當一束光子輻照到樣品表面時，光子可以被樣品中某一元素的原子軌道上的電子所吸收，使得該電子脫離原子核的束縛，以一定的動能從原子內部發射出來，變成自由的光電子，而原子本身則變成一個激發態的離子。根據愛因斯坦光電發射定律有：

E_k =hν- E_B

式中，E_k為出射的光電子動能；hν為X射線源光子的能量；E_B為特定原子軌道上的結合能（不同原子軌道具有不同的結合能）。

XPS定性分析元素的化學態與分子結構

基本原理：原子因所處化學環境不同，其內殼層電子結合能會發生變化，這種變化在譜圖上表現為譜峰的位移（化學位移）。

這種化學環境的不同可以是與原子相結合的元素種類或者數量不同，也可能是原子具有不同的化學價態。