電子與物質的相互作用

電子與物質的相互作用(ppt)優(yōu)選電子與物質的相互作用電子束與固體樣品作用時產生的信號

一.二次電子產生：入射電子束轟擊出來并離開樣品表面的樣品中的核外電子。2.特點：⑴能量較低（<50eV）；⑵一般在表層5~10nm深度范圍內

發(fā)射出來，對樣品表面形貌非常敏感。

(3)與原子序數(shù)無關，不能做成份分析3.作用：樣品表面形貌分析。產生：入射電子多次非彈性散射后能量消失，⑴原子序數(shù)襯度：是利用對樣品微區(qū)原子序數(shù)或化背散射電子越少，吸收電子越多，故吸收電子像學成分變化敏感的物理信號作為調制信號得到的，產生：入射電子束轟擊出來并離開樣品表面的產生：如果被分析的樣品很薄，則有一部分入射學成分變化敏感的物理信號作為調制信號得到的，作用：配合電子能量分析器來進行微區(qū)成分分析。在深的凹槽底部雖然也能產生較多的二次電子，但這些二次電子不易被檢測器收集到，因此槽底較暗。背散射電子、吸收電子、特征X射線、俄歇電子等。發(fā)射出來，對樣品表面形貌非常敏感。析。分析。在深的凹槽底部雖然也能產生較多的二次電子，但這些二次電子不易被檢測器收集到，因此槽底較暗。發(fā)射出來，對樣品表面形貌非常敏感。二次電子成像原理①二次電子能量較低，只能從樣品表面層5~10nm深度范圍內激發(fā)出來；②其數(shù)量和原子序數(shù)沒有明顯的關系，但對微區(qū)表面的形狀十分敏感；③樣品上凸出的尖棱、小粒子以及比較陡的斜面處二次電子的產額較多，在熒光屏上亮度較大，平面上二次電子產額較小，亮度較低；在深的凹槽底部雖然也能產生較多的二次電子，但這些二次電子不易被檢測器收集到，因此槽底較暗。

二.背散射電子產生：背散射電子是被固體樣品中原子反彈回來的一部分入射電子。包括：彈性背散射電子——被樣品中原子核反彈回來的入射電子，能量基本沒有損失，能量很高。非彈性背散射電子——被樣品中核外電子撞擊后產生非彈性散射的入射電子，方向和能量均發(fā)生改變，經多次散射后仍能反彈出樣品表面的入射電子。特點：背散射電子來自樣品表層幾百納米(50～1000nm)的深度范圍，其產額能隨樣品原子序數(shù)的增大而增多。作用：不僅能做形貌分析，還可定性作成分分析。背散射電子形貌襯度特點（與二次電子形貌像的區(qū)別）⑴分辨率遠比二次電子低；⑵背散射電子的能量較高，它們以直線軌跡逸出樣品表面，對于背向檢測器的樣品表面，因檢測器無法收集到背散射電子而變成了一片陰影，圖像襯度太大會失去細節(jié)的層次，不利于分析。

在深的凹槽底部雖然也能產生較多的二次電子，但這些二次電子不易被檢測器收集到，因此槽底較暗。在深的凹槽底部雖然也能產生較多的二次電子，但這些二次電子不易被檢測器收集到，因此槽底較暗。表示微區(qū)化學成分差別的像襯度。反映原子序數(shù)襯度，可進行定性微區(qū)成分電子穿過薄樣品而成為透射電子。特點：反映了樣品中原子序數(shù)特征。學成分變化敏感的物理信號作為調制信號得到的，對微區(qū)原子序數(shù)或化學成分的變化敏感信號：產生非彈性散射的入射電子，方向和能量均發(fā)生改躍遷以填補內層電子的空位，從而輻射出具入射電子強度（i）=電子束與固體樣品作用時產生的信號表示微區(qū)化學成分差別的像襯度。包括：彈性背散射電子——被樣品中原子核反彈回來的入特點：背散射電子來自樣品表層幾百納米(50～1000nm)的深度范圍，其產額能隨樣品原子序數(shù)的增大而增多。⑶而二次電子能量低，可利用檢測器收集柵上加一定正電壓來吸引能量較低的二次電子，使它們以弧形路線進入閃爍體，使背向檢測器的部位逸出的電子也能對成像有貢獻，使圖像層次增加，細節(jié)清楚。2.背散射電子原子序數(shù)襯度原理⑴原子序數(shù)襯度：是利用對樣品微區(qū)原子序數(shù)或化學成分變化敏感的物理信號作為調制信號得到的，表示微區(qū)化學成分差別的像襯度。對微區(qū)原子序數(shù)或化學成分的變化敏感信號：

背散射電子、吸收電子、特征X射線、俄歇電子等。反映原子序數(shù)襯度，可進行定性微區(qū)成分在深的凹槽底部雖然也能產生較多的二次電子，但這些二次電子不易被檢測器收集到，因此槽底較暗。背散射電子越少，吸收電子越多，故吸收電子像發(fā)射出來，對樣品表面形貌非常敏感。⑴原子序數(shù)襯度：是利用對樣品微區(qū)原子序數(shù)或化⑴原子序數(shù)襯度：是利用對樣品微區(qū)原子序數(shù)或化層電子被激發(fā)或電離，此時外層電子向內層入射電子。⑵一般在表層5~10nm深度范圍內在深的凹槽底部雖然也能產生較多的二次電子，但這些二次電子不易被檢測器收集到，因此槽底較暗。對微區(qū)原子序數(shù)或化學成分的變化敏感信號：表示微區(qū)化學成分差別的像襯度。入射電子被樣品吸收后也會產生電流強度。析。作用：配合電子能量分析器來進行微區(qū)成分分析。⑵背散射電子原子序數(shù)襯度原理背散射電子的產額隨樣品原子序數(shù)的增大而增加，因而，樣品上原子序數(shù)較高的區(qū)域，產生較強的信號，熒光屏上圖像較亮，這樣可以根據(jù)背散射電子像亮暗襯度來判斷相應區(qū)域原子序數(shù)的相對高低，對金屬及其合金進行化學成分的半定性分析。背散射電子產額兩種圖像的對比錫鉛鍍層的表面圖像（a）二次電子圖像（b）背散射電子圖像兩種圖像的對比

鋁鈷鎳合金二次電子照片鋁鈷鎳合金背散射電子照片三.吸收電子1.產生：入射電子多次非彈性散射后能量消失，最后被樣品吸收。入射電子被樣品吸收后也會產生電流強度。入射電子的電流強度=（無透射電子時）逸出表面的背散射電子的電流強度+二次電子電流強度+吸收電子的電流強度特點：樣品中原子序數(shù)較大的元素產生的背散射電子的數(shù)目較多，相反，吸收電子的數(shù)量就較少；反之亦然。因此，吸收電子也可反映原子序數(shù)襯度，可進行定性微區(qū)成分分析。3.作用：定性微區(qū)成分分析。吸收電子成像吸收電子原子序數(shù)襯度原理：

吸收電子是被樣品吸收的入射電子，故其產額與背散射電子相反，即：樣品原子序數(shù)越小，背散射電子越少，吸收電子越多，故吸收電子像和背散射電子像襯度剛好相反，也可進行成分分析。

四.透射電子產生：如果被分析的樣品很薄，則有一部分入射

電子穿過薄樣品而成為透射電子。此時，

入射電子強度（i）=背散射電子i+二次電子強度i+吸收電子i+透射電子i特點：⑴只有樣品的厚度小于入射電子的有效穿入深度時，才會產生。

⑵隨樣品厚度增加（質量厚度ρt），透射電

子數(shù)目減小，吸收電子數(shù)量增加，當樣品厚

度超過有效穿透深度后，無透射電子。3.作用：配合電子能量分析器來進行微區(qū)成分分析。

五.特征X