분석화학 (17) 썸네일형 리스트형 방전(Discharge) 이란? 방전 종류 및 특징 1. 방전(Discharge)이란? 1) 방전 정의 : 전기장의 영향으로 전하를 띤 입자가 이동하여 대전체가 전기적 성질을 잃어버리는 현상 : 전기를 가지고 있는 물체에서 전기가 외부로 흘러나오는 현상 : 강한 자기장 속의 절연체가 절연성을 잃고 전기가 흐르는 경우 2) 다양한 분야에서 사용되고 있는 방전 의미 - 충전되어 있는 전지로부터 전류가 흘러 기전력이 감소하는 현상 - 대전이나 충전에 대응되는 과정 - 정전기를 띠고 있는 물체가 전기를 잃는 현상 - 전지나 축전기 또는 전기를 띤 물체에서 전기가 외부로 흘러나오는 현상 - 진공이나 고무, 자기, 기체 등의 절연성이 매우 강한 물질들이 전기장으로 인해 절연성을 잃고 전류가 흐르는 것 (번개) - 태양에서 방출된 전자나 양성자가 대기중의 질소, 산소.. X-ray 회절 분석기 원리 및 이론, 적용 분야 1. X-ray 회절 분석기(XRD) 원리 및 이론 순수한 결정 물질에 X-ray를 조사시켜 생기는 회절 패턴으로 우리는 그 물질의 구조에 관한 데이터를 얻을 수 있습니다. 기록지상에서 최대 회절 피크의 위치와 피크의 강도를 찾아 비교해 보면 모든 물질은 그 물질만의 고유한 회절 패턴을 가지고 있음을 알 수 있습니다. 여러 가지 성분이 혼합된 혼합물에서도 각각 물질 나름의 독립적인 회절 패턴을 가지고 있기 때문에 혼합물 또한 식별이 가능합니다. 혼합물 중의 각 성분의 양과 회절 X-ray의 강도 사이에는 일정한 상관관계가 있으므로 이러한 회절 패턴을 이용하여 정량 분석도 가능합니다. 이러한 X-ray 회절 현상을 이용한 X-ray 회절 분석법은 시초에는 비교적 단순한 형태의 결정 물질 속에 있는 원자들의.. 엑스선 광전자 분광기 분석 데이터 활용, 기타 응용 분야, 한계 1. 엑스선 광전자 분광기 분석 데이터 활용 1) 원소의 성분 분석 시료 내 어떤 원소가 들어있는지 확인하기 위해서는 전 에너지 영역을 조사해야 합니다. 이를 Survey scan 혹은 Wide scan이라고 부릅니다. 이 때 구성 원소들은 고유한 스펙트럼을 가지게 되므로 수소, 헬륨을 제외한 원자번호 3번 이상의 원소 성분 분석이 가능합니다. 2) 원소의 상태 분석 결합에너지는 원자를 둘러싼 화학적 환경에 따라 달라집니다. 즉, 원자의 화학적 결합상태가 다르면 결합에너지의 값은 수 eV가 변화하기 때문에 이 값에서 화학적 결합상태와 원자가 전자의 상태를 확인할 수 있습니다. 3) 상대 정량 분석 시료의 표면에서 튀어나오는 광전자 피크의 단면적이나 높이를 이용하여 시료를 구성하고 있는 원소의 조성비와 상.. 초고진공 상태 유지 조건, XPS 분석 시 초고진공 필요 이유 1. XPS 분석 시 분석 챔버에 UHV(초고진공) 상태 유지 조건 XPS 광전자분광법에서 가장 중요한 부분 중 한 가지는 진공에 대하여 이해하는 것입니다. XPS 분석 데이터에서 문제가 발생할 수 있는 부분이 진공과 관련된 것이 많기 때문인데요, 특히 XPS 분석은 초고진공(Ultra High Vacuum, UHV)에서 측정을 하기 때문에 진공에 대한 기본 지식을 먼저 공부한다면 X-ray 광전자 분광법에서 왜 초고진공이 필요한지 자연스럽게 이해할 수 있으리라 생각됩니다. 1) 진공(Vacuum) 정의 진공은 물질, 즉 입자가 전혀 없는 공간을 말합니다. 완벽한 진공은 0 Torr 의 압력에 해당하지만 이러한 진공도는 현실에서 존재할 수 없다고 말할 수 있습니다. 진공의 분류는 다음과 같습니다. Atm.. XPS 측정 깊이와 수소, 헬륨 측정 불가 원인 1. XPS 측정 깊이 XPS는 튕겨 나오는 core electron의 운동에너지와 시료를 이루고 있는 물질에 따라 달라지기는 하지만 보통 10 nm 정도 깊이에서 나오는 광전자를 분석하기 때문에 표면에 매우 민감한 분석 기법이라고 할 수 있습니다. 사실 X-ray source가 샘플에 맞았을 때 X-ray가 침투하는 깊이는 수 μm(~5 um)입니다. 그런데 고작 10 nm 정도밖에 되지 않는 깊이의 전자만 분석에 쓸 수 있는데요, XPS 측정 깊이가 왜 그 정도뿐인지를 이해하려면 고체 내에서 전자의 이동에 영향을 미치는 물리적 과정을 이해해야 합니다. 고체 내에서 전자가 방출되는 과정을 생각해 보면 3단계로 나눌 수 있습니다. 첫째, 에너지를 흡수하여 들뜨는 단계 둘째, 들뜬 전자의 운동에너지를 가지.. 광전자 방출 시 하전현상, 데이터에 미치는 영향, 전하 보상 방법 1. 광전자 방출 시 하전현상 XPS 분석에서 X선 소스에서 발생한 광자가 샘플 표면에 닿으면 광전자가 방출됩니다. 그림1에서 보는 것처럼 표면이 전기적으로 절연되어 있으면 광전자 방출로 인해 표면에 양전하가 축적됩니다. 이를 전자가 부족한 현상 하전현상(charging effect)라고 부릅니다. 단색이 아닌 소스(Non monochromated X-ray source)가 XPS 분석에 사용되는 경우 일반적으로 시료 영역에 전하의 영향을 제한하기에 충분한 수의 전자가 있게 됩니다. 2. 데이터에 미치는 영향 그러나 XPS 측정을 위해 단색 X선 소스(Monochromated X-ray source)를 사용하는 경우 전하를 보충하기에는 너무 적은 수의 표유 전자가 있고 그 결과 양전하가 XPS 스펙트럼에.. 모노크로메이터 정의, 구성 및 역할 1. 모노크로메이터 정의 모노크로메이터는 넓은 범위의 파장에서 선택된 빛 또는 방사선을 대역폭이 매우 좁은 파장으로 전송하는 광학 장치로 프리즘이나 회절 격자를 사용하여 빛의 색상을 분리합니다. 실제 사용되는 모노크로메이터는 광원이 가까이 있고 광학 시스템이 광원의 발산 광을 평행관으로 변환합니다. 일부 모노크로메이터는 별도의 콜리메이터(Collimator)가 필요하지 않은 포커싱 격자를 사용하지만 대부분은 콜리메이팅 미러를 사용합니다. * 콜리메이터(Collimator) : 입사광선이나 입사 입자의 줄기를 평행하게 만들어 주는 장치 2. 모노크로메이터 구성 및 역할 1) 회절 격자 및 블레이즈 격자(Diffraction gratings and blazed gratings) 격자 모노크로메이터(Grati.. 엑스선 광전자 분광법 원리, 기본 이론 1. 엑스선 광전자 분광법 원리 XPS에서 우리는 특별한 형태의 광전자 방출, 즉 에너지 hv의 X선 광자에 의해 코어 레벨에서 전자가 방출되는 것에 관심이 있습니다. 방출된 광전자의 에너지는 전자 분광기에 의해 분석되고 데이터는 강도(일반적으로 카운트 또는 카운트/초로 표시됨) 대 전자 에너지(X선 유도 광전자 스펙트럼)의 그래프로 표시됩니다. 전자의 운동 에너지(Kinetic Energy, EK)는 분광계로 측정한 실험적 값이지만 사용된 X선의 광자 에너지에 따라 달라지므로 고유한 물질의 특성이 아닙니다. 반면, 전자의 결합 에너지(Binding Energy, EB)는 모 원소와 원자 에너지 준위 측면에서 전자를 명확하게 구별하는 매개변수입니다. * Binding Energy(결합 에너지) : 원자는.. 이전 1 2 3 다음
