电子与物质的作用

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1、信号产生机制，层深，特征给出的信息BE（背散射电子）背散射电子是被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子。其中包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。1.对样品物质的原子序数敏感2.分辨率及信号收集率较低背散射电了成像的衬度是由于原了•序数的不同引起的，所以竹散射电子一般用于区别不同的相，用来看金相试样的不同区。能M很高，宥相当部分接近入射电子能景E0，在试样中产生的范围大，像的分辨率低。竹散射电了发射系数n=TB/T0随原了•序数增人而增人。作川体积随入射束能量增加而增大，但发射系数变化不大。SE（二次电子）在入射电了朿作用下被轰击出来并离开样品农面的样品原子的核外电子叫做二次电子

2、。对样品表而形貌敏感空闽分辨率高二次电了•的能S较低，一般不超过50eV。大多数二次电子只带有几个电子伏的能量。二次电子一般都是在表层S^lOmn深度范围内发射出来的，它对样品的表而形貌十分敏感，因此，能非常有效的显示样品的表而形貌。AE（吸收电子）当样品较厚时，例如达到微米数量级，入射电子屮的一部分在样品A经过多次非弹性散射后，能S耗尽，既无力穿透样品，也不能逸出表面，称为吸收电子。可以分析原子序数不同的元素在样品上各微区定性的分布情况。随原子序数的增人，背散射电子增多，吸收电了减少，背散射电子（包括二次电子）+吸收电了，=1TE（透射电子）如果样品是薄膜，例如厚度为几十至几百纳米，

3、比入射电子的冇效穿透深度小得多，就会有相当数跫的入射电子穿透样品被装在样品K方的检测器接收，叫做透射电子。1.质厚衬度效应：样品上的不同微区无论是质朵还是厚度的差别，均可引起相应区域透射电了强度的改变，从而在图像上形成亮暗不同德区域，这一现象称为质厚衬度效应。2.衍射效应3.衍衬效应：在同一入射束照射卜由于样品相邻区域位h'd或结构不同，以致衍射束（或投射束，二者强度瓦补）强度不同而造成图亮度差別（衬度），称为衍衬效应。AES（俄歇电子能谱分析）川定能S的电了來泼_山•样品，使样品原子的内层电子电离，产生俄歇电子，俄歇电子从样品表面逸出进入真空，被收集和进行分析。1.分析层溥，能提供

4、固体样品表曲’0—3nm区域薄层的成分信息；2.分析元素广，可分析除H、He以外的所有元素，对轻元素特别敏感3.分析区域小，材料屮＜=50nm区域4.有提供元素化合态的能力5.具有测定深度一成分分布的能力X-RAY（X射线光电了能谱分析）X线光电了•能谱分析（X-rayphotoelectronspectroscopy,XPS）是用X射线去辐射样品，使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出來。被光子激发出来的电子称为光电子，可以测fi光电子的能fi，以光电子的动能为横坐标，相对强度（脉冲/S）为纵坐标可做出光电了能谱图，从而获得待测物组成。1元素的定性分析。可以根裾能谱阁屮出现的特征谱

5、线的位置鉴定除H、He以外的所脊元素。2元素的定量分析。根裾能谱图中光电子谱线强度（光电子峰的面积）反应原子的含景或相对浓度。3固体表Iftf分析。包括表Iftf的化学组成或元素组成，原子价态，表面能态分布，测定表而电了的电了•云分布和能级结构等。4化合物的结构。■以对内层电子结合能的化学位移精确测量，提供化学键和电荷分介方面的信息。5分子生物学中的应用。例如利用XPS鉴定维生素B12中的少量的Co。分辨率衬度原理应用SEM（扫描电镜）钨丝发射：分辨率低场发射：分辨率高扫描电镜的像衬度主要是利用样品表面微IX特征（如形貌、原子序数或化学成分、晶体结构或位A等）的差异，在电子束作用下产生

6、不同强度的物理信号，导致阴极射线管荧光屝上不同的区域冇不同的亮度差异，从而获得具冇一定衬度的图像。1.断U分析2.高倍金相组织观察与分析3.断裂过程的动态研究TEM（透射电镜）目前TEM的分辨力可达0.2nm主体部分是电子透镜和显像记录系统，山置于真空巾的电子枪、聚光镜、样品室、物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏和照相机等组成。由电了枪发射出來的电了•束，在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜，通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而乂均匀的光斑，照射在样品室内的样品上；透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息，样品内致密处透过的电子景少，稀疏处透过的电子景多；经过物镜的会聚调焦和初级放人

7、后，电子束进入!>*级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像，鉍终被放大了的电了•影像投射在观察室内的荧光屏板上；荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使川者观察。1.表而形貌观察2.纳米材料分析3.晶体缺陷分析