01第一章-微觀結構分析基本原理(編輯修改稿)
2024-08-20 01:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 Energy Dispersive Analysis of Xrays (EDAX) Wave length Dispersive Analysis of Xrays (Electron Microprobe) Auger spectroscopy Figure 46 Typical SEM morphology on nearsurface cross section of pure aluminum (?100?6mm) bombarded with 15 EB pulses 圖 46 轟擊表面熔化區(qū)內(nèi)的微觀典型形貌 A. 火山坑狀“熔孔” B. 顆粒狀熔體 Figure 47 SEM image for the cross section at nearsurface layer after chemical corrosion 圖 47 轟擊試樣截面近表層腐蝕后的 高倍電子掃描形貌 二次電子像 一 、 電子與物質相互作用： 非彈性相互作用 （ DE≠0） ： (2) 等離子激發(fā) （ plasmon） : ?晶體是由處于點陣固定位置上的帶正電的原子實(即剝?nèi)r電子的正離子 )和漫散在整個晶體空間的價電子云所組成的電中性體系 ， 因此可把它看成等離子體； ?高能電子入射晶體時 ， 會瞬時地破壞入射區(qū)域的電中性 。 在其周圍的價電子受到排斥 ， 作徑向發(fā)散運動 。 在入射點附近產(chǎn)生帶正電的區(qū)域 ， 而在較遠的區(qū)域由于價電子的多余 ， 出現(xiàn)帶負電的區(qū)域 。 ?然后在兩區(qū)域庫侖電場作用下 ， 使負電區(qū)域多余的價電子向正電區(qū)域運動 ， 當其超過平衡位置后 ，正電區(qū)域變成負電區(qū) ， 而負電區(qū)域變成正電區(qū)域 ，如此往復不已 ， 引起價電子云的集體振蕩 。 第一章 微觀結構分析基本原理 一 、 電子與物質相互作用： 非彈性相互作用 （ DE≠0） ： (3) 聲子發(fā)射 : ?晶體振動的能量也是量子化的 ， 其能量量子叫聲子； ?熱運動很容易產(chǎn)生聲子 ， 在常溫下晶體中有許多的聲子； ?聲子波長比較短 （ 約幾個埃 ） ， 比等離子要小 2~3個數(shù)量級 ， 動量相當大 。 ?入射電子與晶格相互作用可以看作是激發(fā)或吸收聲子的過程； ?雖然入射電子激發(fā)或吸收聲子后能量變化甚微 ， 但是動量相當大 ， 將使入射電子發(fā)生大角度散射 。 第一章 微觀結構分析基本原理 一 、 電子與物質相互作用： 非彈性相互作用 （ DE≠0） ： （ 4） 軔致輻射 ?高速入射電子受原子核庫侖電場的作用可能引起大角度彈性散射 ， 但也可能被原子核庫侖電場所制動而減速 ， 發(fā)生非彈性散射 。 ?帶負電的電子在受到減速作用的同時 ， 在其周圍的電磁場將發(fā)生急劇的變化 ， 將產(chǎn)生一個電磁波脈沖 ， 這種現(xiàn)象叫做軔致輻射 。 ?由于大量電子入射固體樣品的時間和條件不盡相同 ， 每一個入射電子受到減速作用也不一樣 ， 損失的能量大小不等 ， 所釋放的電磁波波長也就長短不一 ， 故此 ， 無確定的特征值而構成連續(xù)譜 X射線 。 第一章 微觀結構分析基本原理 背散射電子 被固體樣品原子反射回來的一部分入射電子 ， 以叫做 反射電子 、 初級背散射電子 。 ? 彈性背散射電子 ：只受到原子核單次或很少幾次大角度彈性散射后即被反射回來的入射電子 ， 能量沒有發(fā)生變化 。 通常也把稍有能量變化 (如因激發(fā)或吸收聲子而損失或增加了一些能量 )的反射電子也近似地看作是彈性背散射電子； ? 非彈性背散射電子 ：入射電子與核或核外電子發(fā)生非彈性散射 ， 如激發(fā)等離子 ， 軔致輻射 ， 內(nèi)層電子激發(fā)或電離 ， 尤其是價電子激發(fā)或電離等 ， 使入射電子不同程度地損失能量 。 經(jīng)過多次 (幾十次甚至幾百次不等 )各種類型的非彈性散射 (其中也可能有彈性散射 )后 ， 能量損失愈來愈大 。當最終散射過程接近樣品表層時 ， 總散射角大于 90176。 的那些入射電子也可能從樣品表面反射回來 。 這些不僅改變運動方向 ， 還有不同程度的能量損失的入射電子叫做非彈性背散射電子 。 第一章 微觀結構分析基本原理 二、 固體樣品受到入射電子激發(fā)產(chǎn)生的各種信號 二次電子 在單電子激發(fā)過程中被入射電子轟擊出來的核外電子叫做二次電子 。 ?
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