电子显微镜作业参考答案

电子显微镜作业参考答案．

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电子显微镜作业

一、判断题

1．俄歇电子是从距样品表面几个埃深度范围内发射的并具有特征能量的二次电子。（√）

2．透镜光阑的作用是限制扫描电子束入射试样时的发散度。（×）

3．改变扫描线圈锯齿波的振幅可改变扫描速度，改变扫描线圈电源锯齿波的频率可改变放大倍数。（×）

4．扫描电子显微镜分辨本领的测定方法有两种：一种是测量相邻两条亮线中心间的距离，所测得的最小值就是分辨本领；另一种是测量暗区的宽度，测得的最小宽度定为分辨本领。（×）

二、选择填空

1.电镜的分辨本领主要取决于（A）的分辨本领。

2

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学号A．物镜；B．中间镜；C．投影镜；D．长

磁透镜

2．增加样品反差的方法经常有（A、B））。A．染色；B．重金属投影；C．超薄切片；D．复型

3．（B）是用来观察聚合物表面的一种制样方法。

A．“超薄切片”；B．“复型”技术；C．染色；D．支持膜

4．（A）是研究本体高聚物内部结构的主要方法。

A．“超薄切片”；B．“复型”技术；C．染色；D．支持膜

5．入射电子中与试样表层原子碰撞发生弹性散射和非弹性散射后从试样表面反射回

来的那部分一次电子统称为（B）电子。A．二次电子；B．背散射电子；C．反冲电子；D．透射电子。

3

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学号6．扫描电子显微镜的（C）是利用对试样表

面形貌敏感的物理信号作为调制信号得到的一种像衬度。

A．散射衬度；B．衍射衬度；C．表面形貌衬度；D．原子序数衬度。

7．（A）是从距样品表面10nm左右深度范围内激发出来的低能电子。

A．二次电子；B．背散射电子；C．吸收电子；D．透射电子。

8．扫描电子显微镜图像的衬度原理有（B）。（a）散射衬度（b）表面形貌衬度 d）相位衬度c（）衍射衬度（．下面的图中（9C）的二次电子信号最大。

10．下面的图中θC＞θA＞θB，在荧光屏

上或 4

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照片上（C）小刻面的像最亮。

二．填空题

1．(背散射)电子是指被固体样品中的原子核或核外电子反弹回来的一部分入射电子，来自样品表面（几百）nm深度范围，其产额随原子序数增大而（增多），可用作形貌分析、成分分析（原子序数衬度）以及结构分析。

2．扫描电子显微镜的衬度有（表面形貌衬度）、（原子序数衬度）。

3．扫描电镜的主要性能指标有(放大倍数)、（分辨本领）和（景深）。

4．（二次电子）是在入射电子作用下被轰击

出 5

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来并离开样品表面的样品原子的核外电子，来自表层5~10nm深度范围，其产额与（原子序数）没有明显的依赖关系，它对样品表面的状态十分敏感，因此能有效地反映样品表面的形貌。

5．吸收电子与（背散射）电子的衬度互补。入射电子束射入一个多元素样品中时，（背散射）电子较多的部位其吸收电子的数量就减少。吸收电子能产生（原子序数）衬度，即可用来进行定性的微区成分分析。6．入射电子把样品表面原子的内层电子撞击，被激发的孔穴由高能级电子填空时，能量以电磁辐射的形式放出，就产生（特征X 射线），可用于元素分析。

7．一束电子射到试样上，电子与物质相互作用，当电子只改变运动方向而电子的能量

不发生变化时，称为（弹性散射）；如果电子的运动方向和能量同时发生变化，称为（非弹性散射）。

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8．（三级磁透镜）是把电子枪处的电子束直径逐级缩小，聚焦成很细的电子束斑打到样品上。

9．人眼的分辨本领为（0.1~0.2）mm，光学显微镜分辨本领的极限为（200nm）。

四、问答题

1．为什么载网上要覆盖一层支持膜?为什么一般都采用碳膜作支持膜?其厚度一般是多少?

答案：（1）透射电镜的试样载网很小，其直径一般约为3mm，所以试样的横向尺寸一般不应大于1 mm。常规透射电镜的加速电压为100kV。在这种情况下，电子穿透试样的能力很弱。因此聚合物试徉必须很薄，最

厚不得超过100~200 nrn。这样薄的试样放在一个多孔的载网上容易变形，尤其是当试样横向尺寸只有微米量级时（比网眼还小很多），更是如此。因此必须在载网上再覆盖一层散射能力很弱的支持膜。

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（2）因为碳的原子序数低，碳膜对电子束的透明度高，又耐电子轰击，其强度、导电、导热和迁移性均很好。

（3）20nm

2．制样时采用投影技术的目的是什么?操作时要特别注意的是什么?一般所选的投影角范围是多少?在什么场合下切忌使用投影技术?

答案：（1）有机高分子材料在利用质量厚度衬度成像时，因为它们对入射电子的散射能力很弱，使得图像的衬度很差。利用重金属投影的方法可使衬度大为提高。利用真空镀膜的方法把重金属以一定的角度沉积到试

样表面上去。当试样表面存在凹凸起伏的表面形貌时，面向蒸发源的区域沉积上一层重金属，而背向蒸发源的区域会凸出部分挡掉，沉积不上重金属，从而形成对电子束透明的“阴影区”，使图像反差大增，立体感加强。（2）①投影只对支持膜上侧的试样起作用。如果制样时有试样粘附在靠铜网一侧的支

持膜8

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上，则不会有阴影产生，因此不同采用投影的方式提高衬度。②由超薄切片得到的试

样不能用投影的方法，因为切片的表面总有刀痕，投影以后会引入假象。③投影材料

的选择和蒸发碳的多少要根据试样表面状

况和对电子显微像1 nm10当要显示的细节

尺寸在量的要求而定。级时，常用铬或金一钮合金，蒸发量可以多一些。在要表现更小的细节时，可用铂、铂一铱、铂一锗或铂一碳，投影的量也要少一些，使镀层薄一点。