n入射电子与样品相互作用产生的信号

一. 背散射电子

概念：被试样反射出来的入射电子，包括：弹性背散射电子（能量几乎没有损失）、非弹性背散射电子（能量有不同程度的损失）

特点：能量较高，等于或接近入射电子的能量。

      产率随试样中原子序数的增大而增大。

      与试样表面的倾斜起伏状况也有关系。

用途：在扫描电镜中，用背散射电子可以获得试样的表面形貌像和成分像。

二．二次电子

概念：在入射电子的撞击下，脱离原子核的束缚，逸出试样表面的自由电子。

特点：能量较低（小于50 eV）;产生范围小(仅在试样表面10 nm层内产生)；产率与试样表面的倾斜起伏状况密切相关。

用途：在扫描电镜中用来获取试样的表面形貌像。

三．吸收电子

概念：被试样吸收掉的入射电子称为吸收电子。

特点：吸收电子的数量与试样的厚度、密度以及试样中的原子序数有关。试样的厚度赿大、密度赿大，原子序数越大，吸收电子的数量就越大。如果试样足够厚，电子不能透过试样，那么入射电子I0与背散射电子IB、二次电子IS和吸收电子IA之间有以下关系

                I0=IB+IS+IA                 (1)

     故吸收电子像是二次电子像、背散射电子像的负像。

用途：在扫描电镜中，可用其获取试样的形貌像、成分像。

四．透射电子

概念：穿透试样的入射电子称为透射电子。

特点：透射电子的数量与试样的厚度和加速电压有关。试样厚度越小，加速电压越高，透过试样的电子数量就越多。试样比较薄的时候，由于有透射电子存在，(1)式的右边应加上透射电子项，即

                  I0=IB+IS+IA+IT

用途：透射电子是透射电子显微镜要检测的主要信息，用于高倍形貌像观察，高分辨原子、分子、晶格像观察和电子衍射晶体结构分析。

五．连续X射线

• 是由于高速运动的电子撞到试样表面时突然减速而产生的X射线。其波长取决于碰撞时电子的动能损失。

• 聚焦电子束轰击试样表面时，有的电子可能与试样中的原子碰撞一次而停止，而有的电子可能与原子碰撞多次，直到能量消耗殆尽为止。由于各次碰撞的能量损失不同，产生的X射线的波长也就不同，加上碰撞的电子极多，因此将产生各种不同波长的X射线——连续X射线。

• 连续X射线在电子探针定量分析中作为背景值应当扣除。 

   六．特征X射线

• 它是由于试样中原子的内层电子被激发造成电子跃迁所产生的X射线。其能量和波长决定于电子跃迁的能级差。每种元素都有自己特定的电子能级结构，因而都有能量和波长固定的特征X射线。它是各种元素的特征标识。其强度与元素的含量成正比。由于其能量较大，故其发射范围较大。

• 特征X射线是电子探针微区成分分析所检测的主要信号。

  七．俄歇电子

• 俄歇电子与特征X射线一样，具有特定的能量和波长，其能量和波长取决于原子的核外电子能级结构。因此每种元素都有自己的特征俄歇电子能谱。俄歇电子的能量低（50~2000eV），逸出深度浅（4~20Å），相当于2~3个原子层。

• 这种电子能反映试样的表面特征。因此，通过检测俄歇电子可以对试样的表面成分和表面形貌进行分析。

  八．荧光X射线 

 u由X射线激发产生的次级X射线称为荧光X射线。其产生机理与X射线管产生X射线的机理是一样的，不同的是荧光X射线以X射线作激发源。

u用高能电子束轰击试样会产生特征X射线和连续X射线，这些X射线会使试样中某些元素的内层电子被激发而产生次级X射线。这种由X射线激发出来的次级X射线，叫做荧光X射线。

u用电子探针作定量分析时，必须考虑X射线荧光效应的影响，进行X荧光校正。

九．阴极荧光

l阴极荧光是由阴极射线（电子束）激发出来的一种波长较长的电磁波，一般是指可见光，有些书上把红外光和紫外光也包括在内。

l产生阴极荧光的物质主要是那些含有杂质元素或晶格缺陷（如间隙原子、晶格空位等）的绝缘体或半导体。

各种物理信号的产生深度和广度范围（书P71）