高考申論題
107年
[材料工程] 材料分析
第 七 題
想分析含鋰之化合物，請分別敘述針對鋰元素的定量與空間分布之最佳分析方法及其原因與工作原理。（10 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到「含鋰化合物」與「定量、空間分布」，首先必須聯想到鋰(Li, Z=3)是極輕元素，X-ray螢光產率極低，常規EDS/WDS無法勝任。接著依據分析尺度切入：微米/亞微米尺度且需高靈敏度的最佳利器為二次離子質譜儀 (SIMS)；奈米至原子尺度的高空間解析度最佳工具為結合掃描穿透式電子顯微鏡的電子能量損失能譜儀 (STEM-EELS)。作答時需明確交代這兩種技術為何能克服輕元素偵測限制，及其物理原理與定量/成像方式。
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【破題】鋰 (Li) 為原子序 Z=3 的極輕元素，其 X-ray 螢光產率 (Fluorescence yield) 極低，受激發後主要產生歐傑電子，加上低能特徵 X-ray 易被探測器視窗吸收，導致傳統 EDS/WDS 無法有效分析。針對其定量與空間分布，依解析度尺度不同，最佳分析方法為「二次離子質譜儀 (SIMS)」與「穿透式電子顯微鏡-電子能量損失能譜儀 (TEM-EELS)」。 【論述】 一、微米尺度/高靈敏度分析：二次離子質譜儀 (SIMS)
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