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华南理工大学TEM课件2013版-纵6
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
最新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:
IZ2/3~3/4
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
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