《材料研究方法》第14讲背散射电子与X射线信号.pptx

1第二章电子显微镜(三）背散射电子与X射线背散射电子与背散射电子像X射线信号的产生X射线的波长X射线的能量X射线成像

21背散射电子(back-scatteredelectron)与背散射电子像背散射电子是指被固体样品原子反射回来的一部分入射电子，其中包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。弹性背散射电子是指被样品中原子核反弹回来的，散射角大于90度的那些入射电子，其能量基本无变化。非弹性背反射电子是入射电子和核外电子撞击后产生非弹性散射，不仅能量变化，而且方向也发生变化。能量范围很宽，从数十eV到数千eV。

3弹性背散射电子能量=入射电子能量非弹性背散射电子能量入射电子能量背散射电子的能量，从50eV到接近入射电子的能量(几keV——几十keV)。

4背散射电子的穿透能力比二次电子强得多，可从样品中较深的区域逸出(微米级)，在这样的深度范围，入射电子已有相当宽的侧向扩展，因此在样品中产生的范围大。1μmBackscatteredelectrons二次电子分辨率背散射电子分辨率

5背散射电子的分辨率远低于二次电子的分辨率。

6(1)背散射电子产额η背散射电子产额η与角度α的关系由图可知，背散射电子产额，也受样品表面形态的影响，但变化幅度比较小。

7背散射电子产额η、二次电子产额δ与样品原子序数的关系由图可知，随着原子序数的增加，背散射电子产额迅速增加，(二次电子产额变化不大)。背散射电子的产额可以反映样品的原子序数相对大小。

8(2)背散射电子的检测

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10成像原理与二次电子像相似，把背散射电子探测器收集到的信号，以黑白灰度图像的形式显示出来。与二次电子像相比，图像的清晰度降低，原因是背散射电子的分辨率降低了。(2)背散射电子成像

11一例CuAl合金的背散射电子像进一步分析得出：亮区为Cu，暗区为Al。

12二次电子像(2000×)背散射电子像(2000×)一例Al2O3-ZrO2-SiC复合陶瓷的分析，进一步分析得出1为单独的ZrO2晶粒，2为Al2O3基底。

13二次电子像、背散射电子像与原子序数Z的关系SEIBEISrTiO3+MgO复相陶瓷的二次电子像和背散射电子像SEI:试样表面起伏清晰BEI：起伏模糊，但亮度变化大

14一例合金的高温无缝钎焊的背散射电子像分析部位TiCrCoNiMoWNb1.白色骨骼相0.2315.8322.8511.725.2644.112.颗粒间焊接基体0.5214.8135.9443.123.262.363.灰块相65.5211.724.102.5116.154.灰色骨骼相66.2712.514.362.3014.57

15一例地质样品的背散射电子像分析得出，高亮度为：锆石、金银矿、黄铁矿低亮度为：正长石、石英研究矿体中有价矿物的赋存状态、粒度大小，为选矿提取提供素材。

16(3)背散射电子像的特征背散射电子像反映在区域内原子序数的相对大小——图像相当于成分的反映，因此也叫成分像。背散射电子对样品的表面形貌也有反映，但不能和二次电子像比拟。因此一般只用背散射电子像反映物质的成分信息。样品的要求：一般样品要经过抛光打磨，使表面平整，这样反映的成分信息更充分。背散射电子像一般与二次电子像以及X射线成分分析联合使用。

17问题：背散射电子像提供给我们的只是原子序数的相对高低，但其中的各个物质相态、各相态的具体化学组成是如何知道的呢？

18Therearedifferenttypesofelectronimage.Thetwomostcommonarethesecondaryelectronimage(SEI)andthebackscatteredelectronimage(BEI).TheSEIisusedmainlytoimagefracturesurfacesandgivesahighresolutionimage.TheBEIisusedtypicallytoimageapolishedsection;thebrightnessofthebeiisdependentontheatomicnumberofthespecimen(or,forcompounds,theaverageatomicnumber).Forexample,leadwillappearbrighter