材料分析方法课件第1章电子束与物质的相互作用

背散射电子
被固体样品中的原子核反弹回来的一部分电子。 具有较高的能量，作用深度大。 原子序数敏感性。
透射电子
一部分入射电子穿过薄样品而成 为透射电子。 透射电子信号是由微区的厚度、 成分和晶体结构来决定。
原子序数和背散射电子产额之间的关系
特征X－射线
•当样品原子的内层电子被入射电子激发 或电离时，原子就会处于能量较高的激 发状态，此时外层电子将向内层跃迁以 填补内层电子的空缺，从而释放特征X射线；
第
1. 电子束与物质的相互作用
一
部
分
2. 电子光学基础
1.电子束与物质的相互作用
入射电子束
产生的各种信号
？
固体样品表面
主要内容：
1.1 入射电子在试样中的散射
★ 弹性散射
★ 非弹性散射
1.2 入射电子在试样中激发的信号 二次电子 背散射电子 俄歇电子 特征X射线 吸收电子
1.1 入射电子在试样中的散射
弹性散射：碰撞后电子只改变方向，基本无能量改变。
非弹性散射：电子不但改变方向，能量也发生改变。
1.2 入射电子在试样中激发的信号 二次电子
在入射电子束作用下被轰击出来并离开样品表面的样品 的核外电子。 通常把低于或等于50eV的被激发电子叫二次电子。 表面形貌敏感性，因为作用深度大于100A，这些电子逃 逸表面束缚能（2-6ev）的可能性极小
• 二次电子 5—10nm • 背散射电子 50—200nm • 特征X-射线 100—1000nm • 俄歇电子 5—10nm • 吸收电子 100—1000nm
横向扩展降低信号成像分 辨率
滴状作用体积
横向扩展降低信号 成像分辨率
轻元素和重元素滴状作用体积的对比
•特征X-射线主要用于定性/或定量微区 成分分析。
俄歇电子
能级跃迁，使空位层的外层电子发射出去。 俄歇电子能量具有特征值。 近表面性质。 能量很低。
吸收电子
入射电子能量能量被吸收殆尽（经多次非弹性散射能量几 乎完全损失）；
吸收电子信号与二次电子或背散射电子信号互补，强度相 反，图象衬度相反。
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各种信号对电镜成像 分辨率的影响