文档介绍：第三章扫描电子显微镜第三章扫描电子显微镜 1. 扫描电镜的优点 2. 电子束与固体样品作用时产生的信号 3. 扫描电镜的工作原理 4. 扫描电镜的构造 5. 扫描电镜衬度像二次电子像背散射电子像 6. 扫描电镜的主要性能 7. 样品制备 8. 应用举例 1. 扫描电镜的优点?高的分辨率。由于超高真空技术的发展,场发射电子枪的应用得到普及,现代先进的扫描电镜的分辨率已经达到 1纳米左右。?有较高的放大倍数, 20-20 万倍之间连续可调; ?有很大的景深,视野大,成像富有立体感,可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构?试样制备简单。?配有 X射线能谱仪装置,这样可以同时进行显微组织性貌的观察和微区成分分析。 Optical Microscope VS SEM 2. 电子束与固体样品作用时产生的信号? 弹性散射和非弹性散射? 电子显微镜常用的信号? 各种信号的深度和区域大小弹性散射和非弹性散射当一束聚焦电子束沿一定方向入射到试样内时,由于受到固体物质中晶格位场和原子库仑场的作用,其入射方向会发生改变,这种现象称为散射。?(1)弹性散射。如果在散射过程中入射电子只改变方向, 但其总动能基本上无变化,则这种散射称为弹性散射。弹性散射的电子符合布拉格定律,携带有晶体结构、对称性、取向和样品厚度等信息,在电子显微镜中用于分析材料的结构。?(2)非弹性散射。如果在散射过程中入射电子的方向和动能都发生改变,则这种散射称为非弹性散射。在非弹性散射情况下,入射电子会损失一部分能量,并伴有各种信息的产生。非弹性散射电子:损失了部分能量,方向也有微小变化。用于电子能量损失谱,提供成分和化学信息。也能用于特殊成像或衍射模式。 SEM 中的三种主要信号?背散射电子: 入射电子在样品中经散射后再从上表面射出来的电子。反映样品表面不同取向、不同平均原子量的区域差别。?二次电子: 由样品中原子外壳层释放出来,在扫描电子显微术中反映样品上表面的形貌特征。?X射线:入射电子在样品原子激发内层电子后外层电子跃迁至内层时发出的光子。 SEM 中的三种主要信号