电子显微部分思考题及答案

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1、电子显微部分思考题-2011*1.什么是分辨率？提高显微镜分辨的途径有哪些？分辨本领又称分辨率，是指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离。根据瑞利公式：Ar=（0.61X）/（N-sina）其屮：Ar：最小可分辨距离；X：光源的波长；N：介质的折射率；□:孔径半角，即透镜对物点的张角的一半；Nsina:称为数值孔径，常用N.A表示。提高分辩率，即减小•值的途径冇：（1）增大N.A（物镜的数值孔径），即增大N和a；（2）减小Xo*2.什么是像差？解释其成因。像差冇分为儿何像差和色差，儿何像差又包括球差和像散。球弟是由于电了波经过透镜成

2、像时，离开透锐主轴较远的电子（远轴电子）比主轴附近的电子（近轴电子）被折射程度要大。当物点P通过透镜成像时，电子就不会会聚到同一•焦点上,从而形成了一个散焦斑。像散是由于透镜磁场几何形状上的缺陷而造成的。像散是由透镜磁场的旋转对称性被破坏而引起的。透镜磁场不对称，可能是由于磁透镜极靴被污染、光制被污染，或极靴加工的机械不对称性，或极靴材料各向磁导率差界引起（由制造精度引起）。色差是由于电子波的波长（或能量）发牛•一定幅度的波动而造成的。引起电子束能量变化的主耍有两个原因：一是电子的加速电压不稳定；二是电子束照射到试样时，和试样相互作

3、用，一部分电了发生非弹性散射，致使电了的能蜃发生变化。*3.电磁透镜与光学透镜有何显著不同？解释电磁透镜的聚焦原理。运动的电了在磁场中会受磁场力的作川产生偏折，从而达到会聚和发散。通电短线圈产朱对称不均匀磁场，町以使电子束聚焦，因此通电短线圈制成的可使电子束聚焦成像的装置叫电磁透镜。改变激磁电流，电磁透镜的焦距将发牛相应变化。因此，电磁透镜是一•种变焦距或变倍率的会聚透镜，这正是它冇别于光学透镜的一大特点。沿电磁透镜轴线方向的电子通过电磁透镜时运动状态不发生改变；与轴线平行但不在轴线上的的电子通过电磁透镜时，将受到与初始运动方向垂直

4、的切向力和指向轴向的向轴力作用，绕轴作螺旋运动并将最终聚焦于一点。*4.光镜、透射电镜和扫描电镜各冇什么优缺点?项目光学显微镜电子显微镜光源可见光电子束透镜玻璃透镜电磁透镜A猖、切200nm0.2nm放大倍数1000倍100万倍图象颜色彩色黑白观察介质空气真空样品制作简便复杂CharacteristicOMTEMSEM1VoltagenoHighVoltage25~300KVHighVoltage0.5〜30KV2IlluminationSourcelightelectronelectron3ObservationInAirInVa

5、cuumInVacuum4LensGlassPolePiecePolePiece5Resolution0.2

6、im1.0nm0」nm6FocusDepthShallow〈2〜3pm〉Deep(500

7、im)Deep〈0」〜1mm〉7X-rays-AnalysisNotpossiblePossiblePossible8ImageColorColorBlackandWhiteBlackandWhite9Magnification〜IK〜1000K〜800K10FieldofViewLargeSmallLarge11SpecimenPre

8、parationEasycomplicatedEasy12SpecimenSizeLargeSmallLarge13MetalcoatingNotnecessaiyNotnecessaiynecessary14TypeofImageTransmittedImageorSurfaceImageTransmittedImageSurfaceImage*5・扫描电镜样品的物理信号主要有哪些？二次电了、背散射电了和特征X射线各有什么特点及主要用途？二次电子、背散射电子、特征X射线、俄歇电子、透射电子、吸收电子。(1)二次电子：是被入射电子轰

9、击出來的离开样品表面的样品的核外电子，有如下特点：①能罐比较低，一般小于50eV；②來6表层5〜1Onm深度；③它对样品的表面形貌十分敏感，因此能非常有效地显示样品的表面形貌。④二次电了的产生额与样品的原了序数Z间没冇明显的依赖关系，因此不能用它來进行成份分析。(2)背散射电子：被固体样品中原了反射回来的一部分入射电了，又叫做反射电了，冇如下特点：①能量较大，・入射电子能量接近；②來自样品表面儿十〜儿百纳米的深度范围；③产额伴随着原子序数增人而增多，可以用來显示原子序数衬度，定性地用作成份分析。(3)特征X射线：是原子的内层电了受到

10、激发Z后，在能级跃迁过程中直接释放的具有特征能量和波长的一种电磁波辐射。特征X射线来白样品几百nm〜几um的深度范亂通过检测样胡发岀的特征X射线的能量或波长即可测定样品中的元素成分；测量X射线的强度即可计算元素的含量，从血进行样品表而