电子与物质的相互作用
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3、吸收电子 入射电子经过多次非弹性散射后能量损失殆尽, 不再产生其它效应,一般被试样吸收,这种电子称 为吸收电子。利用测量吸收电子产生的电流,既可 以成像,又可以获得不同元素的定性分布情况,它 被广泛用于扫描电镜和电子探针中。 综上所述,高能电子束照射在试样上将产生各 种电子及物理信号。利用这些信号可以进行成像、 衍射及微区成分分析。
二、内层电子激发后的弛豫过程 当内层电子被运动的电子轰击脱离原子后,原 子处于高度激发状态,它将跃迁到能量较低的状态, 这种过程称为弛豫过程。它可以是辐射跃迁,即特 征X射线;也可以是非辐射跃迁,如俄歇电子发射, 这些过程都具特征能量,可用来进行成分分析。 三、各种电子信号 在电子与固体物质相互作用过程中产生的电子 信号,除了二次电子、俄歇电子和特征能量损失电 子外,还有背散射电子、透射电子和吸收电子等。
1、背散射电子 电子射入试样后,受到原子的弹性和非弹性散 射,有一部分电子的总散射角大于90°,重新从试 样表面逸出,称为背散射电子,这个过程称为背散 射。可分为弹性背散射、单次(多次)非弹性背散 射。通过接收电子的探测仪,可探测不同能量的电 子数目。如图所示: 扫描电镜和电子探针中应用背散射电子成像 称为背散射电子像。其分辨率较二次电子象低。
五、相互作用体积与信号产生的 深度和广度 1、相互作用体积
当电子射入试样后,受到原子的弹性、非弹性 散射。特别是在许多次的散射后,电子来自百度文库各个方 向散射的几率相等,也即发生漫散射。由于这种 扩散过程,电子与物质的相互作用不限于电子入 射方向,而是有一定的体积范围,此体积范围称 为相互作用体积。
2、各种物理信号产生的深度和广度 俄歇电子<1nm 二次电子<10nm 背散射电子>10nm X射线1um
2、 透射电子 当试样厚度小于入射电子的穿透深度时,电 子从另一表面射出,这样的电子称为透射电子。 TEM就是应用透射电子成像的。如果试样只 有10~20nm的厚度,则透射电子主要由弹性散射 电子组成,成像清晰。 如果试样较厚,则透射电子有相当部分是非 弹性散射电子,能量低于E0,且是变量,经过磁 透镜后,由于色差,影响了成像清晰度。