二次電子被應用於哪些儀器中
❶ 電子束與固體樣品作用時產生的信號主要有哪些可分別應用於哪些儀器的分析檢測
①背散射電子。背散射電於是指被固體樣品中的原子核反彈回來的一部分入射電子。其中包括彈性背散射電子和非彈性背散射電子。背散射電子的產生范圍深,由於背散射電子的產額隨原子序數的增加而增加,所以,利用背散射電子作為成像信號不僅能分析形貌特徵,也可用來顯示原子序數襯度,定性地進行成分分析。
②二次電子。二次電子是指被入射電子轟擊出來的核外電子。二次電子來自表面50-500 Å的區域,能量為0-50 eV。它對試樣表面狀態非常敏感,能有效地顯示試樣表面的微觀形貌。
③吸收電子。入射電子進入樣品後,經多次非彈性散射,能量損失殆盡(假定樣品有足夠厚度,沒有透射電子產生),最後被樣品吸收。若在樣品和地之間接入一個高靈敏度的電流表,就可以測得樣品對地的信號。若把吸收電子信號作為調制圖像的信號,則其襯度與二次電子像和背散射電子像的反差是互補的。
④透射電子。如果樣品厚度小於入射電子的有效穿透深度,那麼就會有相當數量的入射電子能夠穿過薄樣品而成為透射電子。樣品下方檢測到的透射電子信號中,除了有能量與入射電子相當的彈性散射電子外,還有各種不同能量損失的非彈性散射電子。其中有些待征能量損失E的非彈性散射電子和分析區域的成分有關,因此,可以用特徵能量損失電子配合電子能量分析器來進行微區成分分析。
⑤特徵X射線。特徵X射線是原子的內層電子受到激發以後,在能級躍遷過程中直接釋放的具有特徵能量和波長的一種電磁波輻射。如果用X射線探測器測到了樣品微區中存在某一特徵波長,就可以判定該微區中存在的相應元素。
⑥俄歇電子。如果原子內層電子能級躍遷過程中釋放出來的能量E不以X射線的形式釋放,而是用該能量將核外另一電子打出,脫離原子變為二次電子,這種二次電子叫做俄歇電子。俄歇電子是由試樣表面極有限的幾個原於層中發出的,這說明俄歇電子信號適用於表層化學成分分析。
背散射電子,二次電子和透射電子,主要應用於掃描電鏡和透射電鏡,特徵X射線可應用於能譜儀,電子探針等,俄歇電子可應用於俄歇電子能譜儀,吸收電子也可應用於掃描電鏡,形成吸收電子像。
❷ 二次電子的應用
二次電子一般都是在表層5~10nm深度范圍內發射出來的,它對樣品的表面形貌十分敏專感,因此,能非常屬有效的顯示樣品的表面形貌。
但二次電子的產額和原子序數之間沒有明顯的依賴關系,所以不能用它來進行成分分析。
❸ 二次電子的主要特點是什麼啊
二次電子
Secondary electron
二次電子是指背入射電子轟擊出來的核外電子。由於原子核和外層價電子間的結合能很小,當原子的核外電子從入射電子獲得了大於相應的結合能的能量後,可脫離原子成為自由電子。如果這種散射過程發生在比較接近樣品表層處,那些能量大於材料逸出功的自由電子可從樣品表面逸出,變成真空中的自由電子,即二次電子。 二次電子來自表面5-10nm的區域,能量為0-50eV。 它對試樣表面狀態非常敏感,能有效地顯示試樣表面的微觀形貌。由於它發自試樣表層,入射電子還沒有被多次反射,因此產生二次電子的面積與入射電子的照射面積沒有多大區別,所以二次電子的解析度較高,一般可達到5-10nm。掃描電鏡的解析度一般就是二次電子解析度。 二次電子產額隨原子序數的變化不大,它主要取決與表面形貌。入射電子與樣品核外電子碰撞,使樣品表面的核外電子被激發出來的電子,是作為SEM的成像信號,代表樣品表面的結構特點。
俄歇電子
如果原子內層電子能級躍遷過程中釋放出來的能量不是以X射線的形式釋放而是用該能量將核外另一電子打出,脫離原子變為二次電子,這種二次電子叫做俄歇電子。因每一種原子都由自己特定的殼層能量,所以它們的俄歇電子能量也各有特徵值,能量在50-1500eV范圍內。 俄歇電子是由試樣表面極有限的幾個原子層中發出的,這說明俄歇電子信號適用與表層化學成分分析。
二次電子是指背入射電子轟擊出來的核外電子。由於原子核和外層價電子間的結合能很小,當原子的核外電子從入射電子獲得了大於相應的結合能的能量後,可脫離原子成為自由電子。如果這種散射過程發生在比較接近樣品表層處,那些能量大於材料逸出功的自由電子可從樣品表面逸出,變成真空中的自由電子,即二次電子。
二次電子來自表面5-10nm的區域,能量為0-50eV。 它對試樣表面狀態非常敏感,能有效地顯示試樣表面的微觀形貌。由於它發自試樣表層,入射電子還沒有被多次反射,因此產生二次電子的面積與入射電子的照射面積沒有多大區別,所以二次電子的解析度較高,一般可達到5-10nm。掃描電鏡的解析度一般就是二次電子解析度。
二次電子產額隨原子序數的變化不大,它主要取決與表面形貌。
❹ 二次電子是什麼,與光電子,俄歇電子
既然如何,一般來講,我們都必須務必慎重的考慮考慮。鄧拓曾經說過,生來奔走萬山中,踏盡崎嶇路自通。這啟發了我。我們都知道,只要有意義,那麼就必須慎重考慮。二次電子和光電子定義,發生了會如何,不發生又會如何。
在這種不可避免的沖突下,我們必須解決這個問題。在這種困難的抉擇下,本人思來想去,寢食難安。我們一般認為,抓住了問題的關鍵,其他一切則會迎刃而解。既然如何,民諺說過一句著名的話,壯心剖出酬知己。這似乎解答了我的疑惑。元·謝宗可曾經提到過,霜節百年期共老,國香一點為誰爭。這句話像我生活旅途中的知心伴侶,不斷激勵著我前進。問題的關鍵究竟為何?孔丘曾經說過,知恥近乎勇。這啟發了我。二次電子和光電子定義,到底應該如何實現。我們一般認為,抓住了問題的關鍵,其他一切則會迎刃而解。既然如此,我希望大家本著知無不言、言無不盡、言者無罪、聞者足戒的精神,進行討論。我認為,我認為,我認為,我希望大家本著知無不言、言無不盡、言者無罪、聞者足戒的精神,進行討論。我們要統一思想,統一步驟地,為了根本解決二次電子和光電子定義而努力。了解清楚二次電子和光電子定義到底是一種怎麼樣的存在,是解決一切問題的關鍵。在這種不可避免的沖突下,我們必須解決這個問題。民諺說過一句著名的話,嘴甜心苦,見錢眼開。這不禁令我深思。我們都知道,只要有意義,那麼就必須慎重考慮。漢樂府說過一句著名的話,年少當及時,蹉跎日就走。若不信儂語,但看霜下草。這句話像刺青一樣,深深地刺在了我的心底。二次電子和光電子定義的發生,到底需要如何做到,不二次電子和光電子定義的發生,又會如何產生。從這個角度來看,一般來說,歌德曾經提到過,人只為獻出一生而生存。這句名言發人深省。本人也是經過了深思熟慮,在每個日日夜夜思考這個問題。維爾哈倫說過一句著名的話,生活就是用斗爭、探索、操勞的火燃自己。帶著這句話,我們還要更加慎重的審視這個問題。
❺ 介紹一下電子掃描顯微鏡
電子掃描顯微鏡工作原理
是用聚焦電子束在試樣表面逐點掃描成像。
試樣為塊狀或粉末顆 粒,成像信號可以是二次電子、背散射電子或吸收電子。其中二次電子是最主要的成像信號。由電子槍發射的能量為 5 ~ 35keV 的電子,以其交 叉斑作為電子源,經二級聚光鏡及物鏡的縮小形成具有一定能量、一定束流強度和束斑直徑的微細電子束,在掃描線圈驅動下,於試樣表面按一定時間、空間順 序作柵網式掃描。聚焦電子束與試樣相互作用,產生二次電子發射(以及其它物理信號),二次電子發射量隨試樣表面形貌而變化。二次電子信號被探測器收集 轉換成電訊號,經視頻放大後輸入到顯像管柵極,調制與入射電子束同步掃描的顯像管亮度,得到反映試樣表面形貌的二次電子像。
新設備簡介
掃描電子顯微鏡的應用
掃描電子顯微鏡是一種多功能的儀器、具有很多優越的性能、是用途最為廣泛的一種儀器.它可以進行如下基本分析:
(1) 三維形貌的觀察和分析;
(2) 在觀察形貌的同時,進行微區的成分分析。
① 觀察納米材料,所謂納米材料就是指組成材料的顆粒或微晶尺寸在0.1-100nm范圍內,在保持表面潔凈的條件下加壓成型而得到的固體材料。納米材料具有許多與晶體、非晶態不同的、獨特的物理化學性質。納米材料有著廣闊的發展前景,將成為未來材料研究的重點方向。掃描電子顯微鏡的一個重要特點就是具有很高的解析度。現已廣泛用於觀察納米材料。
② 進口材料斷口的分析:掃描電子顯微鏡的另一個重要特點是景深大,圖象富立體感。掃描電子顯微鏡的焦深比透射電子顯微鏡大10倍,比光學顯微鏡大幾百倍。由於圖象景深大,故所得掃描電子象富有立體感,具有三維形態,能夠提供比其他顯微鏡多得多的信息,這個特點對使用者很有價值。掃描電子顯微鏡所顯示餓斷口形貌從深層次,高景深的角度呈現材料斷裂的本質,在教學、科研和生產中,有不可替代的作用,在材料斷裂原因的分析、事故原因的分析已經工藝合理性的判定等方面是一個強有力的手段。
③ 直接觀察大試樣的原始表面,它能夠直接觀察直徑100mm,高50mm,或更大尺寸的試樣,對試樣的形狀沒有任何限制,粗糙表面也能觀察,這便免除了制備樣品的麻煩,而且能真實觀察試樣本身物質成分不同的襯度(背反射電子象)。
④ 觀察厚試樣,其在觀察厚試樣時,能得到高的解析度和最真實的形貌。掃描電子顯微的解析度介於光學顯微鏡和透射電子顯微鏡之間,但在對厚塊試樣的觀察進行比較時,因為在透射電子顯微鏡中還要採用復膜方法,而復膜的解析度通常只能達到10nm,且觀察的不是試樣本身。因此,用掃描電子顯微鏡觀察厚塊試樣更有利,更能得到真實的試樣表面資料。
⑤ 觀察試樣的各個區域的細節。試樣在樣品室中可動的范圍非常大,其他方式顯微鏡的工作距離通常只有2-3cm,故實際上只許可試樣在兩度空間內運動,但在掃描電子顯微鏡中則不同。由於工作距離大(可大於20mm)。焦深大(比透射電子顯微鏡大10倍)。樣品室的空間也大。因此,可以讓試樣在三度空間內有6個自由度運動(即三度空間平移、三度空間旋轉)。且可動范圍大,這對觀察不規則形狀試樣的各個區域帶來極大的方便。
⑥ 在大視場、低放大倍數下觀察樣品,用掃描電子顯微鏡觀察試樣的視場大。在掃描電子顯微鏡中,能同時觀察試樣的視場范圍F由下式來確定:F=L/M
式中 F——視場范圍;
M——觀察時的放大倍數;
L——顯象管的熒光屏尺寸。
若掃描電鏡採用30cm(12英寸)的顯象管,放大倍數15倍時,其視場范圍可達20mm,大視場、低倍數觀察樣品的形貌對有些領域是很必要的,如刑事偵察和考古。
⑦ 進行從高倍到低倍的連續觀察,放大倍數的可變范圍很寬,且不用經常對焦。掃描電子顯微鏡的放大倍數范圍很寬(從5到20萬倍連續可調),且一次聚焦好後即可從高倍到低倍、從低倍到高倍連續觀察,不用重新聚焦,這對進行事故分析特別方便。
⑧ 觀察生物試樣。因電子照射而發生試樣的損傷和污染程度很小。同其他方式的電子顯微鏡比較,因為觀察時所用的電子探針電流小(一般約為10-10 -10-12A)電子探針的束斑尺寸小(通常是5nm到幾十納米),電子探針的能量也比較小(加速電壓可以小到2kV)。而且不是固定一點照射試樣,而是以光柵狀掃描方式照射試樣。因此,由於電子照射面發生試樣的損傷和污染程度很小,這一點對觀察一些生物試樣特別重要。
⑨ 進行動態觀察。在掃描電子顯微鏡中,成象的信息主要是電子信息,根據近代的電子工業技術水平,即使高速變化的電子信息,也能毫不困難的及時接收、處理和儲存,故可進行一些動態過程的觀察,如果在樣品室內裝有加熱、冷卻、彎曲、拉伸和離子刻蝕等附件,則可以通過電視裝置,觀察相變、斷烈等動態的變化過程。
⑩ 從試樣表面形貌獲得多方面資料,在掃描電子顯微鏡中,不僅可以利用入射電子和試樣相互作用產生各種信息來成象,而且可以通過信號處理方法,獲得多種圖象的特殊顯示方法,還可以從試樣的表面形貌獲得多方面資料。因為掃描電子象不是同時記錄的,它是分解為近百萬個逐次依此記錄構成的。因而使得掃描電子顯微鏡除了觀察表面形貌外還能進行成分和元素的分析,以及通過電子通道花樣進行結晶學分析,選區尺寸可以從10μm到3μm。
由於掃描電子顯微鏡具有上述特點和功能,所以越來越受到科研人員的重視,用途日益廣泛。現在掃描電子顯微鏡已廣泛用於材料科學(金屬材料、非金屬材料、鈉米材料)、冶金、生物學、醫學、半導體材料與器件、地質勘探、病蟲害的防治、災害(火災、失效分析)鑒定、刑事偵察、寶石鑒定、工業生產中的產品質量鑒定及生產工藝控制等。
❻ 哪些具體的儀器或設備中可能應用"集成電路" 舉兩個例子
電視機、錄音機、掃描儀……
❼ 掃描電鏡
掃描電子顯微鏡(SEM)是1965年以後才迅速發展起來的新型電子儀器。其主要特點可歸納為:①儀器解析度高;②儀器的放大倍數范圍大,一般可達15~180000倍,並在此范圍內連續可調;③圖像景深大,富有立體感;④樣品制備簡單,可不破壞樣品;⑤在SEM上裝上必要的專用附件——能譜儀(EDX),以實現一機多用,在觀察形貌像的同時,還可對樣品的微區進行成分分析。
一、掃描電子顯微鏡(SEM)的基本結構及原理
掃描電鏡基本上是由電子光學系統、信號接收處理顯示系統、供電系統、真空系統等四部分組成。圖13-2-1是它的前兩部分結構原理方框圖。電子光學部分只有起聚焦作用的匯聚透鏡,它們的作用是用信號收受處理顯示系統來完成的。
圖13-2-4 掃描電子顯微鏡下石英(a)和藍色閃石玉(b)的二次電子像
觀察試樣的形貌,常用二次電子像或背散射電子像。圖13-2-4是石英(a)和藍色閃石玉(鉀-鈉閃石b)的二次電子像。同時由於二次電子像具有較高的解析度和較高的放大倍數,因此,比背散射電子像更為常用。而成分分析則常採用背散射電子像。
❽ 利用掃描電鏡分析時二次電子與被散射的區別。
1、解析度不同
二次電子的解析度高,因而可以得到層次清晰,細節清楚的圖像,被散射電子是在一個較大的作用體積內被入射電子激發出來的,成像單元較大,因而解析度較二次電子像低。
2、運動軌跡不同
(1)被散射電子以直線逸出,因而樣品背部的電子無法被檢測到,成一片陰影,襯度較大,無法分析細節,但可以用來顯示原子序數襯度,進行定性成分分析 。二次電子對試樣表面狀態非常敏感,能有效地顯示試樣表面的微觀形貌。
(2)利用二次電子作形貌分析時,可以利用在檢測器收集光柵上加上正電壓來吸收較低能量的二次電子,使樣品背部及凹坑等處逸出的電子以弧線狀運動軌跡被吸收,因而使圖像層次增加,細節清晰。
3、能量不同
(1)二次電子是指當入射電子和樣品中原子的價電子發生非彈性散射作用時會損失其部分能量 (約 30~50 電子伏特),這部分能量激發核外電子脫離原子,能量大於材料逸出功的價電子可從樣品表面逸出,變成真空中的自由電子。
(2)被散射電子是指被固體樣品原子反射回來的一部分入射電子。既包括與樣品中原子核作用而形成的彈性背散射電子,又包括與樣品中核外電子作用而形成的非彈性散射電子,所以被散射電子能量較高。
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應用范圍
⑴生物:種子、花粉、細菌等
⑵醫學:血球、病毒等
⑶動物:大腸、絨毛、細胞、纖維等
⑷材料:陶瓷、高分子、粉末、金屬、金屬夾雜物、環氧樹脂等
⑸化學、物理、地質、冶金、礦物、污泥(桿菌) 、機械、電機及導電性樣品,如半導體(IC、線寬量測、斷面、結構觀察……)電子材料等。