电子与物质相互作用后产生哪些物理信号

❶ 电子束与固体试样相互作用产生的物理信号可用于表层分析的有哪些

电子束与固体试样相互作用时，高能电子束打击在样品表面，产生直接反射的背射电子，打到样品内部会激发样品表面的二次电子，俄歇电子和存在元素的特征X射线。这些产生于样品表面深度不同的信息，都可以用来做样品的表层分析。可以参考图来理解上述的内容。

❷ 扫描电子显微镜入射电子和样品相互作用会产生哪些信号

当高能电子束轰击样品表面时，由于入射电子束与样品间的相互作用，99％以上的入射电子能量将转变成热能，其余约1％的入射电子能量，将从样品中激发出各种有用的信息，它们包括：二次电子、背散射电子、透射电子、特征X射线、俄歇电子等信号。

❸ 高速入射的电子与试样物质相互作用后能产生哪些物理信号

主要会产生一些不同的反射电子，比如背散射电子，二次电子和俄歇电子。
以及产生特征X射线。这是由于试样原子的内层电子被激发，外层电子向内层跃迁产生的。

❹ 电子与物质相互作用的几种形式

电子束与物质的相互作用区 电子与物质的相互作用区：即电子在样品中的扩散区，就是在散射的过程中，入射电子在样品中穿透的深度和侧向扩散的范围。 横向扩散：弹性散射使入射电子运动方向发生偏离，引起电子在样品中的横向扩散； 深度扩散：非弹性散射不仅使入射电子改变运动方向，同时也使其能量不断衰减，直至被样品所吸收，从而限制了电子在样品中的扩散范围。 相互作用区的形状、大小：主要取决于作用区内样品物质元素的原子序数、入射电子的能量（加速电压）和样品的倾斜角效应。 * 三、电子束与物质的相互作用区 3.1 原子序数的影响 电子—原子核弹性散射截面： 高原子序数样品：电子在单位距离内经历的弹性散射比低原子序数样品更多，其平均散射角也较大。电子运动的轨迹更容易偏离起始方向，在固体中的穿透深度也随之减少； 低原子序数样品：电子偏离原方向的程度较小，穿透得较深； 形状明显地随原子序数而改变，从低原子序数的梨型（滴状）变为高原子序数的近似半球型。 * 三、电子束与物质的相互作用区 3.2 入射电子能量的影响 对于同一物质的样品，作用区的尺寸正比于入射电子的能量； 随着入射电子能量的增大，相互作用区的横向和纵向尺寸随之成比例地增大，其形状无明显的变化。 * 四、电子束与样品相互作用产生的信号 1. 背散射电子(Backscattering electron简称B.E) 概念：背散射电子是被固体样品反弹回来的入射电子，包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。 弹性背散射电子的能量几乎没有损失，而非弹性背散射电子的能量有不同程度的损失。 * 四、电子束与样品相互作用产生的信号 特点：总的来说，背散射电子的能量较高，等于或接近入射电子的能量。其产率随试样原子序数的增大而增大。 用途：在扫描电镜和电子探针中，用背散射电子可以获得试样的表面形貌像和成分像。 SiC晶须增韧ZrB2复合材料的显微组织 *

❺ 电子与固体物质作用产生的物理信号有哪些

电子和固体物质作用产生的物理信号，主要就是这种电荷多少的聚集，以及在物体表面发生的接入电路当中，电流的密度以及电流的合理性分配。

❻ 电子束和固体样品作用时会产生哪些信号各有什么特点

①背散射电子。背散射电于是指被固体样品中的原子核反弹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。背散射电子的产生范围深，由于背散射电子的产额随原子序数的增加而增加，所以，利用背散射电子作为成像信号不仅能分析形貌特征，也可用来显示原子序数衬度，定性地进行成分分析。
②二次电子。二次电子是指被入射电子轰击出来的核外电子。二次电子来自表面50-500 Å的区域，能量为0-50 eV。它对试样表面状态非常敏感，能有效地显示试样表面的微观形貌。
③吸收电子。入射电子进入样品后，经多次非弹性散射，能量损失殆尽（假定样品有足够厚度，没有透射电子产生），最后被样品吸收。若在样品和地之间接入一个高灵敏度的电流表，就可以测得样品对地的信号。若把吸收电子信号作为调制图像的信号，则其衬度与二次电子像和背散射电子像的反差是互补的。
④透射电子。如果样品厚度小于入射电子的有效穿透深度，那么就会有相当数量的入射电子能够穿过薄样品而成为透射电子。样品下方检测到的透射电子信号中，除了有能量与入射电子相当的弹性散射电子外，还有各种不同能量损失的非弹性散射电子。其中有些待征能量损失E的非弹性散射电子和分析区域的成分有关，因此，可以用特征能量损失电子配合电子能量分析器来进行微区成分分析。
⑤特征X射线。特征X射线是原子的内层电子受到激发以后，在能级跃迁过程中直接释放的具有特征能量和波长的一种电磁波辐射。如果用X射线探测器测到了样品微区中存在某一特征波长，就可以判定该微区中存在的相应元素。
⑥俄歇电子。如果原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量E不以X射线的形式释放，而是用该能量将核外另一电子打出，脱离原子变为二次电子，这种二次电子叫做俄歇电子。俄歇电子是由试样表面极有限的几个原于层中发出的，这说明俄歇电子信号适用于表层化学成分分析。

❼ 电子束和固体样品作用时会产生哪些信号各有什么特点

电子束与固体样品作用时产生的信号。它包括：背散射电子、二次电子、吸收电子、透射电子、特征x射线、俄歇电子。除了以上六种信号外，固体样品中还会产生例如阴极荧光、电子束感生效应等信号，经过调制后也可以用于专门的分析。
背散射电子(BSE)背散射电子是被固体样品中的原子核反弹回来的一部分人射电子，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度的那些人射电子，其能量没有损失(或基本上没有损失)。由于入射电子的能量很高，所以弹性背散射电子的能量能达到数千到数万电子伏。非弹性背散射电子是入射电子和样品核外电子撞击后产生的非弹性散射，不仅方向改变，能量也有不同程度的损失。如果有些电子经多次散射后仍能反弹出样品表面，这就形成非弹性背散射电子。非弹性背散射电子的能量分布范围很宽，从数十电子伏直到数千电子伏。从数量上看，弹性背散射电子远比非弹性背散射电子所占的份额多。背散射电子来自样品表层几百纳米的深度范围。由于它的产额能随样品原子序数增大而增多，所以不仅能用作形貌分析，而且可以用来显示原子序数衬度，定性地用作成分分析。弹性背散射电子和非弹性背散射电子的比较见表下。

2．二次电子(SE)
在入射电子束作用下被轰击出来并离开样品表面的样品的核外电子叫做二次电子。这是一种真空中的自由电子。一由于原子核和外层价电子间的结合能很小，因此外层的电子比较容易和原子脱离，使原子电离。一个能量很高的入射电子射人样品时，可以产生许多自由电子，这些自由电子中90%是来自样品原子外层的价电子。 二次电子的能量较低，一般都不超过8X10-19J(50eV)。大多数二次电子只带有几个个电子伏的能量。在用二次电子收集器收集二次电子时，往往也会把极少量低能量的非弹性背散射电子一起收集进去。事实上这两者是无法区分的。 二次电子一般都是在表层5~10nm深度范围内发射出来的，它对样品的表面形貌十分敏感，因此，能非常有效地显示样品的表面形貌。二次电子的产额和原子序数之间没有明显的依赖关系，所以不能用它来进行成份分析。

3．吸收电子
入射电子进入样品后，经多次非弹性散射能量损失殆尽(假定样品有足够的厚度没有透射电子产生)，最后被样品吸收。若在样品和地之间接人一个高灵敏度的电流表，就可以测得样品对地的信号，这个信号是由吸收电子提供的。人射电子束和样品作用后，若逸出表面的背散射电子和二次电子数量越少，则吸收电子信号强度越大。若把吸收电子信号调制成图像，则它的衬度恰好和二次电子或背散射电子信号调制的图像衬度相反。当电子束入射一个多元素的样品表面时，由于不同原子序数部位的二次电子产额基本上是相同的，则产生背散射电子较多的部位(原子序数大)其吸收电子的数量就较少，反之亦然。因此，吸收电子能产生原子序数衬度，同样也可以用来进行定性的微区成分分析。
4．透射电子
如果被分析的样品很薄，那么就会有一部分人射电子穿过薄样品而成为透射电子。这里所指的透射电子是采用扫描透射操作方式对薄样品成像和微区成分分析时形成的透射电子。这种透射电子是由直径很小(<10nm)的高能电子束照射薄样品时产生的，因此，透射电子信号是由微区的厚度、成分和晶休结构来决定。透射电子中除了有能量和入射电子相当的弹性散射电子外，还有各种不同能量损失的非弹性散射电子，其中有些遭受特征能量损失△E的非弹性散射电子(即特征能量损失电子)和分析区域的成分有关，因此，可以利用特征能量损失电子配合电子能量分析器来进行微区成分分析。
5．特征x射线(X-ray)
当样品原子的内层电子被人封电子激发或电离时，原子就会处于能量较高的激发状态，此时外层电子将向内层跃迁以填补内层电子的空缺，从而使其有特征能蛋的X射线释放出来。根据莫塞莱定律，如果我们用X射线探测器测到了样品微区中存在某一种特征波长，就可以判定这个微区中存在着相应的元素。
6．俄歇电子(AES)
在入射电子激发样品的特征X射线过程中，如果在原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量并不以X射线的形式发射出去，而是用这部分能量把空位层内的另一个电子发射出去(或使空位层的外层电子发射出去)，这个被电离出来的电子称为俄歇电子.俄歇电子的平均自由程很小(1nm左右)，而只有在距离表面层1nm左右范围内(即几个原子层厚度)逸出的俄歇电子才具备特征能量，因此俄歇电子特别适用做表面层成分分析。
综上所述，如果使样品接地保持电中性，那么入射电子激发固体样品产生的四种电子信号强度与入射电子强度i0之间满足以下关系：

式中ib——背散射电子信号强度;is——二次电子信号强度；ia——吸收电子(或样品电流)信号强度；it——透射电子信号强度。

❽ 电子与物质存在什么样的相互作用这些作用有什么用途

1、电子与物质的相互作用：电子束通过物质时发生的散射、电离、轫致辐射吸收等过程。β射线同物质的相互作用作为特例也属这个范畴。散射电子和物质的原子核发生弹性散射时电子运动方向受到偏折，根据所穿过物质层的厚度，电子射可分为单次散射、二次以上的散射、多次散射和扩散。2、
可以用来作为原子物质的检测，比如吸收光谱等。

❾ 电子与物质相互作用可以得到哪些物理信息

可以通过电子的散射实验得到散射截面,来分析物质的微观粒子的尺寸