扫描电子显微镜的功能
1、扫描电子显微镜追求固体物质高分辨的形貌,形态图像(二次电子探测器SEI)-形貌分析(表面几何形态,形状,尺寸)
2、显示化学成分的空间变化,基于化学成分的相鉴定---化学成分像分布,微区化学成分分析
1)用x射线能谱仪或波谱(EDS or WDS)采集特征X射线信号,生成与样品形貌相对应的,元素面分布图或者进行化学成分定性定量分析,相鉴定。
2)利用背散射电子(BSE)基于平均原子序数(一般和相对密度相关)反差,生成化学成分相的分布图像;
3)利用阴极荧光,基于某些痕量元素(如过渡金属元素,稀土元素等)受电子束激发的光强反差,生成的痕量元素分布图像。
从电子中发射出高能电子束撞击样品表面,与原子的内层电子发生
从电子中发射出高能电子束撞击样品表面,与原子的内层电子发生非弹性散射作用时,使原子发生电离,从而使原子失去一个内层电子而变成离子,并在该电子层对应位置产生一个空穴,原子为了恢复到稳定态,较外层的电子就会填补到这个空穴,在填补过程中同时会产生具有特征能量的X射线,探测器接收到这些特征X射线后,经过分析处理转换得到谱图和分析数据输出。
当以背散射电子为调制信号时,由于背散射电子能量比较高,穿透能力强,可从样品中较深的区域逸出(约为有效作用深度的30%左右)。在此深度范围,入射电子已有了相当宽的侧向扩展,所以背散射电子像分辨率要比二次电子像低,一般在500~2000nm左右。
台式扫描电镜图像的成像信息
在实际工作中要采集到一幅好照片,除了要有好的台式扫描电镜设备之外,选择合适的加速电压值也是很重要的一步。选择高、低不同的加速电压各有不同的优缺点,通常应根据试样的组分和分析目的的不同来考虑,即金属试样一般会选择较高的加速电压,轻元素组成的试样一般会选择较低的加速电压。
台式扫描电镜图像的成像信息来源越趋于表面,图像的表面细节就越显得丰富、细腻,特别是会明显减少边缘效应,使得到的图像显得更协调、柔和。另外,低加速电压、小束斑对试样表面的损伤小,不容易造成试样的荷电和图像的漂移,也会减轻对试样的损伤。
小心地施加灯丝的加热电流
直热式的钨阴极发射通过对灯丝的直接加热,把电子从钨阴极材料中激发出来。若增加灯丝的加热电流,灯丝的温度就会随之上升,发射的束流也会随之加大。当灯丝的发射束流达到其高点时,即使再加大灯丝的加热电流,其发射的束流也很难再有明显增加,而只会增加灯丝的温度,从而加速灯丝的挥发,进而导致灯丝很快烧断。也就是说操作者应该小心地施加灯丝的加热电流,以获得既大又稳定的发射束流,而灯丝的温度又能恰到好处,不至于升得太高而造成过热,这个点就叫作饱和点。
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