在sem中,电子束以栅网模式扫描样品。首先,电子在镜筒顶部生成电子。当电子的热能超过了源材料的功函数时,就会被释放出来,然后它们加速向带有正电荷的阳---速移动。整个电子镜筒必须处于真空状态。
像电子显微镜的所有组件一样,电子也被密封在特殊的真空室中以保护它不受污染、振动和噪音的影响。除了保护电子不受污染,真空环境有利于得到高分辨率图像。
若非真空环境,镜筒中可能存在其他原子和分子,天津扫描电镜分辨率,它们与电子相互作用,使电子束发生偏转,从而降低图像。高真空环境也提高了镜筒内检测器对电子的收集效率。
在固定电子能量时,作用体积和原子序成反比,天津扫描电镜,乃因弹性碰撞之截面积和原子序成正比,以---子较易偏离原来途径而不能深入样品。电子束能量越大,弹性碰撞截面积越小,天津扫描电镜,电子行走路径倾向直线而可深入样品,作用体积变大。电子束和样品的作用有两类,一为弹性碰撞,几乎没有损失能量,另一为非弹性碰撞,入射电子束会将部份能量传给样品,而产生二次电子、背向散射电子、俄歇电子、长波电磁、电子-空位对等。这些信号可供sem运用者有二次电子、背向散射电子、阴极发光、吸收电子及电子束引起电流(ebic) 等。
能量色散x射线光谱仪(energydispersive x-ray spectroscopy,edx)
能谱分析是当今材料领域研究人员广泛采用的技术。如图3,利用sem,各种信号可以提供给定样品的不同信息。当sem与edx探测器结合使用时,x射线也可以用作产生化学信息的信号。
edx借助于试样发出的元素特征x射线波长和强度进行分析,根据波长测定试样所含元素,根据强度测定元素相对含量。
根据探针在待测样品表面扫描方式不同,可分为点、线、面分析三种方式:
<1>点分析
将分析范围定位到样品中感兴趣的点上,进行定性或定量分析,常用于显微结构的成分分析,如材料的晶界,析出相,夹杂相等。
<2>线分析
电子束沿着特定的方向进行线扫描,能获得元素含量变化的线分布曲线。如果和样品的形貌像相对照分析,可直观分析元素在不同相或区域内的分布和变化趋势。
<3>面分析
利用电子束对样品表面的特定区域进行扫描,元素在试样表面的分布能在crt上以亮度分布显示(定性分析)。
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