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2025-02-21 10:03本頁面
【正文】 特征，從而具有很高空間分辨率。目前，掃描電鏡中二次電子像的分辨率一般在 36nm之間。 ** 信號收集效率高 二次電子本身能量低，容易受電場的影響，只要在檢測器上加 510kV的正電壓就可以使樣品上方的絕大部分二次電子進入檢測器。 各種信息的作用深度 背散射電子 (BE) 入射電子在樣品內(nèi)遭到散射，改變前進方向，在非彈性散射情況下，還會損失一部分能量。在這種彈性和非彈性散射過程中，有些入射電子累計散射角超過 90176。 ，這些電子將重新從樣品表面逸出，稱為背散射電子。 背散射電子的特點： *對樣品物質(zhì)的原子序數(shù)敏感 *分辨率及信號收集率低 用背散射電子像可以觀察未腐蝕試樣的拋光面元素分布或相分布，并可確定元素定性、定量分析點。日本電子公司的電子探針在試樣上方安裝了二個對稱分布的半導體探測器，如圖所示， A和 B為二個相同的背散射電子探測器。將 A和 B所探測的信號進行電路上的相加或相減處理后，能分別得到試樣表面成份信息 (a) 和形貌信息(b)。 這對試樣定性、定量分析點的確定及雜質(zhì)和相組成的觀察十分有用。 有時不用腐蝕試樣就可以分析和觀察試樣組成。現(xiàn)在背散射電子成分像可以區(qū)分出平均原子序數(shù)相差 。 背散射電子成份像和形貌像的分離 MgO+SrTiO3復相陶瓷的二次電子像 (a)和背散射電子像（ b） （ a） 二次電子像 2022 （ b）背散射電子像 2022 （ a） 和 （ b） 分別為 MgO+SrTiO3復相陶瓷在同一個微區(qū)的二次電子像和背散射電子像 ， 二次電子像形貌很難分辨出 MgO和SrTiO3相的亮度差別 ， 而背散射電子像中可以明顯的分辯出MgO相 （ 灰色 ） 和 SrTiO3相 （ 白色 ） 。 背散射電子的強度還與試樣中的晶面取向及入射電子的入射方向有關。利用這種特性可以觀察單晶和大晶體顆粒的生長臺階和生長條紋。生長臺階和生長條紋的高差一般都很小，但背射電子像已有明顯襯度。下圖（ a)為單晶 β — Al2O3生長臺階的背散射電子像。 如果用二次電子像觀察這類易產(chǎn)生污染的材料，不但臺階襯度小，而且圖像出現(xiàn)許多黑色污染斑。 βAl2O3生長臺階背散射電子像 βAl2O3生長臺階二次電子像及污斑 透射電子（ TE) 如果樣品很薄，比入射電子的有效穿透深度小很多，就會有相當數(shù)量的入射電子穿透樣品被裝在樣品下方的監(jiān)測器接收，叫透射電子。 質(zhì)厚襯度效應：樣品上的不同微區(qū)無論是質(zhì)量還是厚度的差別，均可引起相應區(qū)域透射電子強度的改變，從而在圖像上形成亮暗不同的區(qū)域，這一現(xiàn)象稱為質(zhì)厚襯度。利用這種效應可以觀察復型樣品，顯示出許多在光學顯微鏡下無法分辨的形貌細節(jié)； 衍射效應：入射電子束照射到晶體樣品上時，會與晶體物質(zhì)發(fā)生彈性相干散射，使之在一些特定的方向由于相位相同而加強，但在其他方向卻減弱，這種現(xiàn)象稱為衍射?？捎刹祭穹匠探o出。 衍襯效應：在同一入射電子束照射下，由于樣品相鄰區(qū)域位向或結(jié)構(gòu)不同，以致衍射束或透射束強度不同而造成圖像亮度差別，稱為衍襯效應，它可以顯示單相合金晶粒的形貌，或多相合金中不同相的分布狀況以及晶體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)缺陷等。 ? 吸收電子：當樣品較厚時 ， 一部分入射電子的在樣品內(nèi)經(jīng)過多次非彈性散射后 ， 能量耗盡 ， 既無力穿透樣品 ， 也不能逸出表面 ， 成為吸收電子 。 ? 特征 X射線及俄歇電子 電離使原子處于較高能量的激發(fā)態(tài) ， 外層電子會迅速填補內(nèi)層電子空位而使能量降低 。 如一個原子在入射電子的作用下失掉一個 K層電子 ，它就處于 K激發(fā)態(tài) ， 能量為 Ek。 當一個 L2層電子填補了這個空位后 ， K電離就變成 L2電離 ， 就有能量 EkEL釋放出來 ， 可以產(chǎn)生 X射線 。 由于不同元素的 Ek、 EL不同 ， 因而產(chǎn)生的 X射線為特征 X射線 。 另一方面 ， 上述 K層電子復位釋放出的能量 ， 還能繼續(xù)產(chǎn)生電離 ， 使另外一個核外電子脫離原子變成二次電子 。 如 EkEL2EL， 它可能使 LL M、 N以及導帶 V上的電子逸出 ， 產(chǎn)生相應的空位 。 這種二次電子稱為 KL2L2電子 ， 它的能量近似等于 EkEL2EL3， 這種具有特征能量的電子稱為俄歇電子 ， 利用俄歇電子進行元素分析的儀器稱為俄歇電子能譜儀 。 俄歇電子具有以下特點： 適于分析輕元素及超輕元素；適于表面薄層分析 。 ? 自由載流子形成的伴生效應 ? 入射電子和晶體中電子云相互作用 ? 入射電子和晶格相互作用 ? 周期脈沖電子入射的電聲效應 小結(jié) a)討論了電子波的波長和電磁透鏡的聚焦原理、電磁透鏡的像差產(chǎn)生原因以及電磁透鏡的分辨本領和影響因素； b) 討論了電子散射及高能電子與樣品物質(zhì)交互作用產(chǎn)生的電子信息，主要討論了二次電子和背散射電子的產(chǎn)生及其特點，透射電子和質(zhì)厚襯度效應、衍射效應和衍襯效應。 思考題 ? 電子波的特征及其聚焦原理？ ? 電磁透鏡的像差是怎樣產(chǎn)生的？ ? 了解電磁透鏡的景深和焦長？
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