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入射电子信息的产生与应用

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:背散射电子来自样品表层几百纳米的深度范围,由于它的产额随样品原子序数增大而增多,所以不仅能用作形貌分析,而且可以用来显示原子序数衬度,定性地用作成分分析。吸收电子,入射电子进入样品后,经多次非弹性散射,能量损失殆尽,最后被样品吸收。因此,吸收电子能产生原子序数衬度,同样也可以用来进行定性的微区成分分析。

入射电子信息的产生与应用

入射电子产生的各种信息如下。

(1)背散射电子,其中包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。背散射电子来自样品表层几百纳米的深度范围,由于它的产额随样品原子序数增大而增多,所以不仅能用作形貌分析,而且可以用来显示原子序数衬度,定性地用作成分分析。

(2)二次电子,在入射电子束作用下,被轰击出来并离开样品表面的核外电子叫作二次电子,这也是真空中的自由电子的主要来源。二次电子一般都是在表层5~10 nm 深度范围内发射出来的,它对样品的表面形貌十分敏感。因此,二次电子能有效地显示样品的表面形貌。二次电子的产额和原子序数之间没有明显的依赖关系,所以不能用它来进行成分分析。

(3)吸收电子,入射电子进入样品后,经多次非弹性散射,能量损失殆尽(假定样品有足够的厚度,没有透射电子产生),最后被样品吸收。产生背散射电子较多的部位(原子序数大),其吸收电子的数量就较少,反之亦然。因此,吸收电子能产生原子序数衬度,同样也可以用来进行定性的微区成分分析。(www.xing528.com)

(4)透射电子,当样品厚度小于入射电子的穿透深度时,入射电子将穿透样品,从样品表面射出的电子称为透射电子。透射电子信号由微区的厚度、成分和晶体结构来决定,透射电子中除了有和入射电子能量相当的弹性散射电子外,还有各种不同能量损失的非弹性散射电子,其中特征能量损失ΔE 的非弹性散射电子(特征能量损失电子)和分析区域的成分有关,因此,可以利用特征能量损失电子和电子能量分析器来进行微区成分分析。

(5)特征X 射线,当样品原子的内层电子被入射电子激发电离,样品原子就会处于能量较高的激发态,此时外层电子将向内层跃迁以填补内层电子的空缺,从而使具有特征能量的X 射线释放出来。根据莫塞莱定律,如果用X 射线探测器,测到了样品存在某一种特征波长射线,就可以判定这个微区中存在着相应的元素。

(6)俄歇电子,在能量电子入射样品的过程中,原子内层电子被激发电离形成空位,较高能级电子跃迁至该空位,同时释放的能量使原子外层电子发射,发射出来的电子即为俄歇电子。俄歇电子一般源于样品表面以下几个nm,因而特别适合用作表层成分分析。

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