扫描能谱（EDS/EDX）中的 ‌质量百分比（Weight Percent, wt%）‌ 和 ‌原子百分比（Atomic Percent, at%）‌ 是两种不同的成分表达方式，分别从质量和原子数量的角度描述元素的相对含量。以下是它们的核心区别和应用场景：

1. 质量百分比（wt%）‌

·        ‌定义‌：各元素的质量占总样品质量的百分比。

·        ‌计算方式‌

o   通过各元素的 ‌原子数 × 原子量‌ 计算得出。

·        ‌特点‌：

o   ‌反映实际质量分布‌，更适用于工程应用（如材料密度、机械性能分析）。

o   ‌受原子量影响大‌：原子量大的元素（如铅、金）即使原子数较少，质量占比也可能较高。

·        ‌示例‌：
若样品中氧（O, 原子量16）和铁（Fe, 原子量56）的原子数比为1:1，

o   质量百分比为：O ≈ 22.2%，Fe ≈ 77.8%
（因铁的原子量远大于氧）。

2. 原子百分比（at%）‌

·        ‌定义‌：各元素的原子数占总原子数的百分比。

·        ‌计算方式‌：

o   直接由原子数目比例计算，不考虑原子量。

·        ‌特点‌：

o   ‌反映原子数量分布‌，适用于化学分析（如确定化合物化学式）。

o   ‌原子量无关‌：轻元素（如碳、氧）即使质量占比较低，原子占比可能很高。

·        ‌示例‌：
若样品中氧（O）和铁（Fe）的原子数比为3:1，

o   原子百分比为：O = 75%，Fe = 25%。

3. 两者的对比与典型应用

4. 实际案例分析

假设某氧化物材料的EDS数据如下：

‌解读‌：

·        ‌质量百分比‌：铁（Fe）占主导（55%），因其原子量远大于氧（O）。

·        ‌原子百分比‌：氧（O）原子数更多（60%），符合氧化物中氧原子比例较高的特性。

·        ‌化学式推导‌：根据原子比（O = 60:40 ≈ 3:2），推测化学式为 ‌Fe₂O₃‌（三氧化二铁）。

5. 注意事项‌

·        ‌轻元素检测限制‌：EDS对轻元素（如H、He、Li）灵敏度低，可能导致at%计算误差。

·        ‌归一化问题‌：EDS数据通常归一化为100%，未检测到的元素（如轻元素）会导致其他元素的wt%和at%虚高。

·        ‌喷金样品干扰‌：喷镀金（Au）用于导电时，需扣除Au的峰后再分析。

‌总结‌

·        ‌质量百分比（wt%）‌：关注 ‌实际质量分布‌，适合工程材料分析。

·        ‌原子百分比（at%）‌：关注 ‌原子数量比例‌，适合化学组成推导。
两者结合使用，可全面理解材料的成分特征。

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