掃描電鏡和電子探針儀所應用的主要信號-華普通用

發(fā)表日期:2019/07/16 瀏覽次數(shù):

電子束與樣品相互作用產(chǎn)生的各種信號是掃描電鏡獲得廣泛應用的基礎。本重點講述掃描電鏡和電子探針儀所應用的主要信號,探討每種信號的成因、取樣區(qū)域和攜帶信息。


在掃描電鏡鏡筒中,電子束通過電磁透鏡聚焦和電場加速,人射到樣品中,束電子與樣品原子核或核外電子發(fā)生多種相互作用,而被散射,引起束電子的運動方向或能量(或兩者同時)發(fā)生變化,從而產(chǎn)生各種反映樣品特征的信號。掃描電鏡和電子探針儀利用相應的探測器檢測這些信號,獲得樣品的不同特征。相互作用過程可大致分為彈性散射過程和非彈性散射過程兩類。圖所示為E。能量的高能電子與樣品原子相互碰撞后發(fā)生的兩個散射過程。

彈性散射過程

高能入射電子與原子核發(fā)生碰撞或作用,由于原子核的質量比電子大得多,入射電子受到原子核的散射,發(fā)生彈性散射過程:掃描電鏡和電子探針儀電子的運動速度v的方向分量改變,從而改變了運動方向,但v的絕對值保持不變,其動能E=m’不變,m。為電子質量,如圖2-1a所示。在這個過程中只有不到1kV的能量由束電子傳送到樣品中,這與一般為10kV以上的人射電子能量相比可以忽略不計,掃描電鏡和電子探針儀因此在散射過程后的瞬間能量E=E。,電子束偏離入射方向的角度為p,其典型值為,被偏轉范圍從0°~180°變化。樣品中產(chǎn)生的彈性背散射電子就是彈性散射的產(chǎn)物,它基本上保持了人射電子的能量。


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