华南理工大学TEM课件2013版-纵6.pdf

主要内容 电子显微分析技术 一． 电子光学基础 （一） 二． 透射电子显微镜分析 三． 扫描电子显微分镜分析 叶建东 四． X射线显微分析 华南理工大学材料学院 五． 显微结构的定量分析  电子显微学的发展史 1931~1933年：德国M. Knoll和E. Ruska发明了第一台电子显微镜。 （结构简单，只有两级放大透镜和16×） 1937年：德国Manfred von Ardenne论证并建立了雏形扫描电镜。 1938年：德国E. Ruska发明了世界上第一台真正的透射电镜，放大 倍数：1200倍 （与光学显微镜相当） 1939 年：德国 Siemens公司（Ruska）生产了第一台商品透射电镜， 其分辨率为10 nm 左右 。 1952年：英国Charles Oatley制造出了第一台扫描电子显微镜。 德国科学家Ernst Ruska因发明电子显微镜 而获1986年诺贝尔物理学奖 必威体育精装版透射电镜分辨率达到0.07 nm，放大倍数达到150万倍； 扫描电镜的分辨率可达0.5 nm，放大倍数达几十万倍。 世界上第一台透射电 世界上第一台透射电 子显微镜模型机 子显微镜 1 一、电子与物质的相互作用 电子光学基础 luminescence 1. 背散射电子(back-scattered electrons) 入射电子与试样作用，产生弹性或非弹性散射后 背散射电子的能量较高，特别是弹性背散射 离开试样表面的入射电子（累计散射角大于90）称为 电子。背散射电子来自试样表层1～1000 nm 的 背散射电子。弹性散射是电子被试样中的原子核（质 深度范围，其强度与试样表面形貌及元素的原子 量大）反弹回来（直线运动），能量没有损失。非弹 序数有关，不但可以利用BE成像来观察样品的 性散射是电子与核外电子（质量相同）碰撞，运动方 形貌，还可进行成分分布分析。 向改变（可有多次碰撞），能量损失，速度下降（被 碰撞电子获得能量和加速度）。弹性背散射电子的数 量远远多于非弹性背散射电子。 背散射电子的信号强度与原子序数的关系为： IZ2/3～3/4 2. 二次电子(secondary electrons) 入射电子束轰击试样表面，使试样表面原子的核 外电子 （主要是外层价电子）激发并离开试样表面， 形成二次电子。二次电子的能量较低。在高能电子的 照射下，试样可产生大量的自由电子，其中90%来自 原子外层价电子。二次电子一般是从表面5～10 nm的 深度范围内发射出来。二次电子对试样的表面形貌很 敏