電子與物質相互作用後產生哪些物理信號

❶ 電子束與固體試樣相互作用產生的物理信號可用於表層分析的有哪些

電子束與固體試樣相互作用時，高能電子束打擊在樣品表面，產生直接反射的背射電子，打到樣品內部會激發樣品表面的二次電子，俄歇電子和存在元素的特徵X射線。這些產生於樣品表面深度不同的信息，都可以用來做樣品的表層分析。可以參考圖來理解上述的內容。

❷ 掃描電子顯微鏡入射電子和樣品相互作用會產生哪些信號

當高能電子束轟擊樣品表面時，由於入射電子束與樣品間的相互作用，99％以上的入射電子能量將轉變成熱能，其餘約1％的入射電子能量，將從樣品中激發出各種有用的信息，它們包括：二次電子、背散射電子、透射電子、特徵X射線、俄歇電子等信號。

❸ 高速入射的電子與試樣物質相互作用後能產生哪些物理信號

主要會產生一些不同的反射電子，比如背散射電子，二次電子和俄歇電子。
以及產生特徵X射線。這是由於試樣原子的內層電子被激發，外層電子向內層躍遷產生的。

❹ 電子與物質相互作用的幾種形式

電子束與物質的相互作用區 電子與物質的相互作用區：即電子在樣品中的擴散區，就是在散射的過程中，入射電子在樣品中穿透的深度和側向擴散的范圍。 橫向擴散：彈性散射使入射電子運動方向發生偏離，引起電子在樣品中的橫向擴散； 深度擴散：非彈性散射不僅使入射電子改變運動方向，同時也使其能量不斷衰減，直至被樣品所吸收，從而限制了電子在樣品中的擴散范圍。 相互作用區的形狀、大小：主要取決於作用區內樣品物質元素的原子序數、入射電子的能量（加速電壓）和樣品的傾斜角效應。 * 三、電子束與物質的相互作用區 3.1 原子序數的影響 電子—原子核彈性散射截面： 高原子序數樣品：電子在單位距離內經歷的彈性散射比低原子序數樣品更多，其平均散射角也較大。電子運動的軌跡更容易偏離起始方向，在固體中的穿透深度也隨之減少； 低原子序數樣品：電子偏離原方向的程度較小，穿透得較深； 形狀明顯地隨原子序數而改變，從低原子序數的梨型（滴狀）變為高原子序數的近似半球型。 * 三、電子束與物質的相互作用區 3.2 入射電子能量的影響 對於同一物質的樣品，作用區的尺寸正比於入射電子的能量； 隨著入射電子能量的增大，相互作用區的橫向和縱向尺寸隨之成比例地增大，其形狀無明顯的變化。 * 四、電子束與樣品相互作用產生的信號 1. 背散射電子(Backscattering electron簡稱B.E) 概念：背散射電子是被固體樣品反彈回來的入射電子，包括彈性背散射電子和非彈性背散射電子。 彈性背散射電子的能量幾乎沒有損失，而非彈性背散射電子的能量有不同程度的損失。 * 四、電子束與樣品相互作用產生的信號 特點：總的來說，背散射電子的能量較高，等於或接近入射電子的能量。其產率隨試樣原子序數的增大而增大。 用途：在掃描電鏡和電子探針中，用背散射電子可以獲得試樣的表面形貌像和成分像。 SiC晶須增韌ZrB2復合材料的顯微組織 *

❺ 電子與固體物質作用產生的物理信號有哪些

電子和固體物質作用產生的物理信號，主要就是這種電荷多少的聚集，以及在物體表面發生的接入電路當中，電流的密度以及電流的合理性分配。

❻ 電子束和固體樣品作用時會產生哪些信號各有什麼特點

①背散射電子。背散射電於是指被固體樣品中的原子核反彈回來的一部分入射電子。其中包括彈性背散射電子和非彈性背散射電子。背散射電子的產生范圍深，由於背散射電子的產額隨原子序數的增加而增加，所以，利用背散射電子作為成像信號不僅能分析形貌特徵，也可用來顯示原子序數襯度，定性地進行成分分析。
②二次電子。二次電子是指被入射電子轟擊出來的核外電子。二次電子來自表面50-500 Å的區域，能量為0-50 eV。它對試樣表面狀態非常敏感，能有效地顯示試樣表面的微觀形貌。
③吸收電子。入射電子進入樣品後，經多次非彈性散射，能量損失殆盡（假定樣品有足夠厚度，沒有透射電子產生），最後被樣品吸收。若在樣品和地之間接入一個高靈敏度的電流表，就可以測得樣品對地的信號。若把吸收電子信號作為調制圖像的信號，則其襯度與二次電子像和背散射電子像的反差是互補的。
④透射電子。如果樣品厚度小於入射電子的有效穿透深度，那麼就會有相當數量的入射電子能夠穿過薄樣品而成為透射電子。樣品下方檢測到的透射電子信號中，除了有能量與入射電子相當的彈性散射電子外，還有各種不同能量損失的非彈性散射電子。其中有些待征能量損失E的非彈性散射電子和分析區域的成分有關，因此，可以用特徵能量損失電子配合電子能量分析器來進行微區成分分析。
⑤特徵X射線。特徵X射線是原子的內層電子受到激發以後，在能級躍遷過程中直接釋放的具有特徵能量和波長的一種電磁波輻射。如果用X射線探測器測到了樣品微區中存在某一特徵波長，就可以判定該微區中存在的相應元素。
⑥俄歇電子。如果原子內層電子能級躍遷過程中釋放出來的能量E不以X射線的形式釋放，而是用該能量將核外另一電子打出，脫離原子變為二次電子，這種二次電子叫做俄歇電子。俄歇電子是由試樣表面極有限的幾個原於層中發出的，這說明俄歇電子信號適用於表層化學成分分析。

❼ 電子束和固體樣品作用時會產生哪些信號各有什麼特點

電子束與固體樣品作用時產生的信號。它包括：背散射電子、二次電子、吸收電子、透射電子、特徵x射線、俄歇電子。除了以上六種信號外，固體樣品中還會產生例如陰極熒光、電子束感生效應等信號，經過調制後也可以用於專門的分析。
背散射電子(BSE)背散射電子是被固體樣品中的原子核反彈回來的一部分人射電子，其中包括彈性背散射電子和非彈性背散射電子。彈性背散射電子是指被樣品中原子核反彈回來的，散射角大於90度的那些人射電子，其能量沒有損失(或基本上沒有損失)。由於入射電子的能量很高，所以彈性背散射電子的能量能達到數千到數萬電子伏。非彈性背散射電子是入射電子和樣品核外電子撞擊後產生的非彈性散射，不僅方向改變，能量也有不同程度的損失。如果有些電子經多次散射後仍能反彈出樣品表面，這就形成非彈性背散射電子。非彈性背散射電子的能量分布范圍很寬，從數十電子伏直到數千電子伏。從數量上看，彈性背散射電子遠比非彈性背散射電子所佔的份額多。背散射電子來自樣品表層幾百納米的深度范圍。由於它的產額能隨樣品原子序數增大而增多，所以不僅能用作形貌分析，而且可以用來顯示原子序數襯度，定性地用作成分分析。彈性背散射電子和非彈性背散射電子的比較見表下。

2．二次電子(SE)
在入射電子束作用下被轟擊出來並離開樣品表面的樣品的核外電子叫做二次電子。這是一種真空中的自由電子。一由於原子核和外層價電子間的結合能很小，因此外層的電子比較容易和原子脫離，使原子電離。一個能量很高的入射電子射人樣品時，可以產生許多自由電子，這些自由電子中90%是來自樣品原子外層的價電子。 二次電子的能量較低，一般都不超過8X10-19J(50eV)。大多數二次電子只帶有幾個個電子伏的能量。在用二次電子收集器收集二次電子時，往往也會把極少量低能量的非彈性背散射電子一起收集進去。事實上這兩者是無法區分的。 二次電子一般都是在表層5~10nm深度范圍內發射出來的，它對樣品的表面形貌十分敏感，因此，能非常有效地顯示樣品的表面形貌。二次電子的產額和原子序數之間沒有明顯的依賴關系，所以不能用它來進行成份分析。

3．吸收電子
入射電子進入樣品後，經多次非彈性散射能量損失殆盡(假定樣品有足夠的厚度沒有透射電子產生)，最後被樣品吸收。若在樣品和地之間接人一個高靈敏度的電流表，就可以測得樣品對地的信號，這個信號是由吸收電子提供的。人射電子束和樣品作用後，若逸出表面的背散射電子和二次電子數量越少，則吸收電子信號強度越大。若把吸收電子信號調製成圖像，則它的襯度恰好和二次電子或背散射電子信號調制的圖像襯度相反。當電子束入射一個多元素的樣品表面時，由於不同原子序數部位的二次電子產額基本上是相同的，則產生背散射電子較多的部位(原子序數大)其吸收電子的數量就較少，反之亦然。因此，吸收電子能產生原子序數襯度，同樣也可以用來進行定性的微區成分分析。
4．透射電子
如果被分析的樣品很薄，那麼就會有一部分人射電子穿過薄樣品而成為透射電子。這里所指的透射電子是採用掃描透射操作方式對薄樣品成像和微區成分分析時形成的透射電子。這種透射電子是由直徑很小(<10nm)的高能電子束照射薄樣品時產生的，因此，透射電子信號是由微區的厚度、成分和晶休結構來決定。透射電子中除了有能量和入射電子相當的彈性散射電子外，還有各種不同能量損失的非彈性散射電子，其中有些遭受特徵能量損失△E的非彈性散射電子(即特徵能量損失電子)和分析區域的成分有關，因此，可以利用特徵能量損失電子配合電子能量分析器來進行微區成分分析。
5．特徵x射線(X-ray)
當樣品原子的內層電子被人封電子激發或電離時，原子就會處於能量較高的激發狀態，此時外層電子將向內層躍遷以填補內層電子的空缺，從而使其有特徵能蛋的X射線釋放出來。根據莫塞萊定律，如果我們用X射線探測器測到了樣品微區中存在某一種特徵波長，就可以判定這個微區中存在著相應的元素。
6．俄歇電子(AES)
在入射電子激發樣品的特徵X射線過程中，如果在原子內層電子能級躍遷過程中釋放出來的能量並不以X射線的形式發射出去，而是用這部分能量把空位層內的另一個電子發射出去(或使空位層的外層電子發射出去)，這個被電離出來的電子稱為俄歇電子.俄歇電子的平均自由程很小(1nm左右)，而只有在距離表面層1nm左右范圍內(即幾個原子層厚度)逸出的俄歇電子才具備特徵能量，因此俄歇電子特別適用做表面層成分分析。
綜上所述，如果使樣品接地保持電中性，那麼入射電子激發固體樣品產生的四種電子信號強度與入射電子強度i0之間滿足以下關系：

式中ib——背散射電子信號強度;is——二次電子信號強度；ia——吸收電子(或樣品電流)信號強度；it——透射電子信號強度。

❽ 電子與物質存在什麼樣的相互作用這些作用有什麼用途

1、電子與物質的相互作用：電子束通過物質時發生的散射、電離、軔致輻射吸收等過程。β射線同物質的相互作用作為特例也屬這個范疇。散射電子和物質的原子核發生彈性散射時電子運動方向受到偏折，根據所穿過物質層的厚度，電子射可分為單次散射、二次以上的散射、多次散射和擴散。2、
可以用來作為原子物質的檢測，比如吸收光譜等。

❾ 電子與物質相互作用可以得到哪些物理信息

可以通過電子的散射實驗得到散射截面,來分析物質的微觀粒子的尺寸