掃描電鏡成像時的電子信號是如何產(chǎn)生的
日期:2023-12-28
掃描電子顯微鏡(是一種利用電子束替代光子束來實現(xiàn)高分辨率成像的顯微鏡。以下是掃描電鏡成像時電子信號的產(chǎn)生過程:
電子源: 掃描電子顯微鏡使用電子槍產(chǎn)生高能電子束。電子槍通常包含一個熱陰極,通過加熱來釋放電子。這些電子經(jīng)過加速電場,形成一個高速的電子束。
焦點控制: 通過一系列的電場和磁場,電子束被聚焦成一個細小的束流。這個過程類似于光學(xué)顯微鏡中的透鏡系統(tǒng),但使用電場和磁場來調(diào)整電子束的路徑。
樣品交互: 電子束照射到樣品表面上,與樣品中的原子和分子發(fā)生相互作用。這包括散射、吸收和發(fā)射等過程。
信號產(chǎn)生: 樣品中的原子核和電子受到電子束的激發(fā),產(chǎn)生不同的電子信號。主要的信號包括:
二次電子(SE): 當(dāng)電子束與樣品表面的原子相互作用時,會產(chǎn)生二次電子。這些電子被收集,用于生成樣品表面形貌的圖像。二次電子圖像提供樣品表面的形狀和拓撲信息。
反向散射電子(BSE): 由于原子核的散射,一些電子會發(fā)生反向散射,產(chǎn)生反向散射電子。BSE圖像用于獲取關(guān)于樣品的化學(xué)成分信息。
特征X射線: 樣品中的電子可能被激發(fā)到一個高能級,當(dāng)它們返回到低能級時,會釋放出X射線。這些特征X射線用于進行能譜分析,以確定樣品的元素組成。
探針掃描: 電子束在樣品表面上以一定的模式掃描,形成二次電子、反向散射電子和X射線的信號圖像。這些圖像被收集和整合,形成掃描電子顯微鏡圖像。
通過收集這些不同的信號,掃描電子顯微鏡能夠提供高分辨率和深度的表面形貌和化學(xué)成分信息,使其在研究微觀結(jié)構(gòu)和納米級別的樣品中得到廣泛應(yīng)用。
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作者:澤攸科技