扫描电镜和电子探针仪所应用的主要信号

　　电子束与样品相互作用产生的各种信号是扫描电镜获得广泛应用的基础。本文重点讲述扫描电镜和电子探针仪所应用的主要信号，探讨每种信号的成因、取样区域和携带信息。

　　扫描电镜和电子探针仪

　　在扫描电镜镜筒中，电子束通过电磁透镜聚焦和电场加速，人射到样品中，束电子与样品原子核或核外电子发生多种相互作用，而被散射，引起束电子的运动方向或能量（或两者同时）发生变化，从而产生各种反映样品特征的信号。扫描电镜和电子探针仪利用相应的探测器检测这些信号，获得样品的不同特征。相互作用过程可大致分为弹性散射过程和非弹性散射过程两类。图所示为E。能量的高能电子与样品原子相互碰撞后发生的两个散射过程。

　　弹性散射过程

　　高能入射电子与原子核发生碰撞或作用，由于原子核的质量比电子大得多，入射电子受到原子核的散射，发生弹性散射过程：扫描电镜和电子探针仪电子的运动速度v的方向分量改变，从而改变了运动方向，但v的绝对值保持不变，其动能E=号m’不变，m。为电子质量，如图2-1a所示。在这个过程中只有不到1kV的能量由束电子传送到样品中，这与一般为10kV以上的人射电子能量相比可以忽略不计，扫描电镜和电子探针仪因此在散射过程后的瞬间能量E=E。，电子束偏离入射方向的角度为p，其典型值为5°，被偏转范围从0°~180°变化。样品中产生的弹性背散射电子就是弹性散射的产物，它基本上保持了人射电子的能量。