电子显微镜.ppt

第十二章 扫描电子显微镜
电子束与固体样品相互作用
扫描电镜结构原理
主要性能指标
二次电子图象衬度原理及其应用
背散射电子图象衬度原理及其应用
其它信号图象
扫描电镜操作
样品制备
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主要优点：放大倍数大、制样方便、分辨率高、景深大等
目前广泛应用于材料、生物等研究领域
扫描电子显微镜的成象原理和光学显微镜、透射电子显微镜均不同，它不是以透镜放大成象，而是以类似电视摄影显象的方式、用细聚焦电子束在样品表面扫描时激发产生的某些物理信号来调制成象，近年扫描电镜多与波谱仪、能谱仪等组合构成用途广泛的多功能仪器。
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扫描电镜原理—
JEOL动画演示
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第一节 电子束与固体样品相互作用
如图，当高能电子束轰击样品表面时，由于入射电子束与样品间的相互作用，99％以上的入射电子能量将转变成热能，其余约1％的入射电子能量，将从样品中激发出各种有用的信息，它们包括：
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一、二次电子
二次电子是被入射电子轰击出来的核外电子，它来自于样品表面100Å左右(50~500Å)区域，能量为0～50eV，二次电子产额随原子序数的变化不明显，主要决定于表面形貌。二次电子是指背入射电子轰击出来的核外电子。由于原子核和外层价电子间的结合能很小，当原子的核外电子从入射电子获得了大于相应的结合能的能量后，可脱离原子成为自由电子。如果这种散射过程发生在比较接近样品表层处，那些能量大于材料逸出功的自由电子可从样品表面逸出，变成真空中的自由电子，即二次电子。
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二、背散射电子
是指被固体样品原子反弹回来的一部分入射电子，~1m深度范围，其能量近似于入射电子能量，背散射电子产额随原子序数的增加而增加，如图。利用背散射电子作为成象信号不仅能分析形貌特征，也可用来显示原子序数衬度，定性地进行成份分析。
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三、透射电子
当样品足够薄时(m)，透过样品的入射电子即为透射电子，其能量近似于入射电子的能量。
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四、吸收电子
残存在样品中的入射电子。若在样品和地之间接入一个高灵敏度的电流表，就可以测得样品对地的信号，这个信号是由吸收电子提供的。
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五、俄歇电子
从距样品表面几个Å深度范围内发射的并具有特征能量的二次电子，能量在50～1500eV之间。俄歇电子信号适用于表面化学成份分析。
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