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电子显微镜12317
由NordriDesign提供

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。电子束在试样表面上作光栅状扫描。
试样在电子束作用下，激发出各种信号，信号的强度取决于试样表面的形貌、受激区域的成份和晶体取向，置于试样附近的探测器和试样接地之间的高灵敏毫微安计把激发出来的电子信号接收下来，经信号处理放大系统后，输送到显象管栅极以调制显象管的亮度。
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由于显象管中的电子束和镜筒中的电子束是同步扫描的，显象管上各点的亮度是由试样上各点激发出来的电子信号强度来调制的，即由试样上任一点所收集来的信号强度与显象管荧光屏上相应点亮度是一一对应的。
通常所用的扫描电镜图象有二次电子象和背散射电子象。
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第三节 主要性能指标
分辨本领与景深
放大倍数及有效放大倍数
主要仪器
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一、分辨本领与景深
扫描电镜的分辨本领有两重含义：
对于微区成份分析而言，它是指能分析的最小区域；
对于成象而言，它是指能分辨两点之间的最小距离。
两者主要取决于入射电子束的直径，但并不等于直径，因为入射电子束与试样相互作用会使入射电子束在试样内的有效激发范围大大超过入射束的直径，如图。入射电子激发试样内各种信号的发射范围不同，因此各种信号成象的分辨本领不同（如下表）。
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表14-1 各种信号成象的分辨本领
信号
分辨率(nm)
发射深度(nm)
二次电子
5~10
5~50
背散射电子
50~200
100~1000
吸收电子
100~1000
透射电子
~10
感应电动势
300~1000
阴极荧光
300~1000
X射线
100~1000
500~5000
俄歇电子
5~10
~2
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扫描电镜的景深是指在样品深度方向可能观察的程度。在电子显微镜和光学显微镜中，扫描电镜的景深最大，对金属材料的断口分析具有特殊的优势。
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二、放大倍数及有效放大倍数
扫描电镜的放大倍数M取决于显象管荧光屏尺寸S2和入射束在试样表面扫描距离S1之比，即：
M＝S2／S1
由于荧光屏尺寸S2是固定的，因此其放大倍数的变化是通过改变电子束在试样表面扫描距离S1来实现的。一般放大倍数在20～20万倍之间，且连续可调。
将样品细节放大到人眼刚能看清楚（）的放大倍数称为有效放大倍数M有效：
M有效＝人眼分辨本领／仪器分辨本领
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第四节 二次电子图象衬度原理
二次电子成象原理
二次电子形貌衬度的应用
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一、二次电子成象原理
二次电子图象反映试样表面状态，二次电子产额强烈地依赖于入射束与试样表面法线之间的夹角:
二次电子产额  1/cos
即角大的地方出来的二次电子多，呈亮象；角小的地方出来的电子少，呈暗象，如图。
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二次电子象是一种无影象，这对观察复杂表面形貌是有益的。如果样品是半导体器件，在加电情况下，由于表面电位分布不同也会引起二次电子量的变化，即二次电子象的反差与表面电位分布有关。这种由于表面电位分布不同而引起的反差，称为二次电子象电压反差，利用电压反差效应研究半导体器件的工作状态（如导通、短路、开路等）是很有效的。
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二、二次电子形貌衬度的应用
断口分析
沿晶断口
韧窝断口
解理断口
纤维增强复合材料断口
表面形貌分析
材料变形与断裂动态过程的原位观察
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第五节 背散射电子图象衬度原理
背散射电子形貌衬度特点
背散射电子原子序数衬度原理
背散射电子检测器工作原理
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一、背散射电子形貌衬度特点
背散射电子能量较高，多数与入射电子能量相近。在扫描电镜中通常共用一个检测器检测二次电子和背散射电子，通过改变检测器加电情况，可实现背散射电子选择检测，由于背散射电子基本上不受收集栅电压影响而直线进入探测器，所以有明显的阴影效应，呈象时显示很强的衬度，但会失去图象的许多细节。如图。