于凤云，刘晓英，李春艳

(大连理工大学 材料科学与工程学院，大连 116024)

电子探针面分析是将聚焦直径为0.1～300 μm的高能电子束辐照样品表面，然后通过波谱仪检测元素在某一个特定区域的分布情况。电子探针面分析可直观地显示合金表面元素的分布状态，已经在各个领域得到广泛应用[1-4]。稀土元素及其他微量元素加入镁、铝合金中时，可使其在成型过程中析出强化相，从而提高材料的强度[5-6]。电子探针面分析是镁、铝合金研究中常用的分析方法，主要用于分析合金制备过程中添加的微量元素的分布情况，进而掌握合金制备关键工艺参数的临界值及其匹配关系。

笔者通过JXA-8530FPlus型电子场发射电子探针对两种镁、铝合金样品进行面分析，研究电子探针波谱仪面分析参数设置对面分析结果的影响，并分析了影响机理，以使电子探针面分析更好地在镁、铝合金中得到应用。同时，面分析参数设置方法可在测试其他合金时，为同行提供参考。

1 电子探针工作原理

电子探针的工作原理是将样品中激发的特征X射线经过一个晶面间距为d的分光晶体，干涉分光后通过X射线探测器接收此信号，如图1所示。

图1 波谱仪工作原理图Fig.1 The working principle of WDS

(1)

式中：L为测试点与分光晶体的距离;R为罗兰圆半径;d为分光晶体的晶面间距;n为整数;λ为X射线的波长。

发生干涉的必要条件，即为满足布拉格方程，如图2所示[7-8]，布拉格方程见式(2):

图2 布拉格衍射定律示意图Fig.2 Diagram of Bragg diffraction law

2dsinθ=nλ

(2)

式中:θ为入射角。

样品被分析点、分光晶体和探测器须满足等腰三角形关系，人为地将这三点共圆，此圆称之为罗兰圆[9]。……