材料分析方法课件第1章电子束与物质的相互作用.pptx

1. 电子束与物质的相互作用 2. 电子光学基础 第 一 部 分 入射电子束 固体样品表面 ？ 产生的各种信号 1.电子束与物质的相互作用 二次电子 背散射电子 俄歇电子 特征X射线 吸收电子 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 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。 1.1 入射电子在试样中的散射 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 1.2 入射电子在试样中激发的信号 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； 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。 各种信号对电镜成像 分辨率的影响 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 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 横向扩展降低信号成像分辨率