当前课程知识点：现代材料分析方法 > 第二章 显微分析 > 2.12 背散射电子像的衬度原理 > 背散射电子像的衬度原理
大家好
我们今天学习
背散射电子像的衬度原理
背散射电子图像既有形貌衬度
又有原子序数衬度
和二次电子相似
背散射电子的产额
也会随着样品微区表面的
倾斜度的增大而增大
但是
两者也有明显的区别
咱们来对比这两组样品
都是同一个位置的二次电子像
和背散射电子像
可以发现
和二次电子像相比
背散射电子形貌像的分辨率比较低
缺乏精细结构
并且立体感也不太好
为什么呢
当然跟背散射电子的特点有关
前面讲过
背散射电子的出射范围大
因此分辨率低
而立体感差则主要是
由于信号收集率的问题
用于成像的背散射电子
大都是弹性背散射电子
能量在几千到几十千电子伏特
很难像二次电子
那样受到正电场的吸引
因此只有直接朝向探测器的
背散射电子才能被接收到
这样
信号的收集率就会比较低
导致图像上缺乏细节
立体感变差
为了尽量增加信号收集率
和方便对信号进行处理
背散射电子探测器一般是两个
分别安装在入射电子束的两侧
背散射电子像的优势
在于它的原子序数衬度
这个锡铅镀层的背散射电子像
虽然形貌衬度不够清晰
但可以看到明显的亮和暗的分区
这实际上是样品中
原子序数的差别造成的
下面这组是介孔二氧化硅
复合金纳米颗粒材料
背散射电子像中虽然
看不清介孔二氧化硅的细节结构
但是能够很清晰地看到很多明亮的点
这也是原子序数的差别形成的衬度
下面咱们来就看看
这种原子序数衬度是怎么形成的
弹性背散射电子是入射电子
与样品中原子的原子核
碰撞后被散射出去的
而原子序数越高
原子核的尺寸就越大
也越容易把入射电子反弹出去
就像这条曲线显示的
随着原子序数的增加
背散射电子的产额增加
在原子序数Z小于40的范围内
近似为正比关系
所以说
背散射电子像可以反映微区的化学成分的分布情况
原子序数大的区域
图像上就会比较亮
那么
背散射图像就容易分析了
像这个锡铅镀层的样品
锡的原子序数是 50
铅的是82
所以就很容易分析出
白色区域是富含铅的固溶体相
而暗区则是富含锡的固溶体相
这个介孔二氧化硅
复合金纳米颗粒材料的
背散射电子像中
显然这些明亮的点
就是金纳米粒子
实际应用中
大部分样品是多组分体系
背散射电子像反映的
是平均原子序数的差别
不同物相因平均原子序数不同
而显示不同的亮度
基于此
我们就可以分析
物相的组成、形状、尺寸
以及分布的情况
通常情况下
背散射电子像同时
含有形貌衬度和原子序数衬度
为了排除表面形貌衬度
对原子序数衬度的干扰
一般有两种措施
一种是将样品表面进行抛光处理
这两幅图是表面抛光的
AlLi合金的横截面
和纵截面的背散射电子像
锂的原子序数是3、铝是13
从图像可以分析出相结构
富含锂的合金相以针状结构
分散在富含铝的合金相中
非常清晰
对既要进行形貌观察
又要进行成分分析的样品
那就要采取第二种措施了
也就是采用一对
背散射电子探测器来检测和处理信号
两个探测器设置在
入射电子束的左右两侧
它们同时接收信号
然后将两个检测器各自得到的
电信号进行电路上的加减处理
就可以分别得到原子序数衬度
和表面形貌衬度了
这几组图片都是经过处理过后的
形貌像和成分像
我们知道了原理
就可以很好地解释图像衬度的来源了
不过
虽然我们通过背散射电子的
原子序数衬度像
能得到样品的成分分布状况
但是如果我们完全不知道
这个样品的信息
那么图像上某个亮区所代表的
到底是什么物质
具体成分是什么我们还是不知道
这就需要借助于我们下次课要讲的
波谱和能谱分析了
好
这次课我们主要介绍了
背散射电子像的衬度原理
今天就讲这么多
谢谢大家
下次课再见
-1.1 X射线的性质及X射线的产生
-1.2 X射线谱
--X射线谱
-1.3 X射线与物质的作用
-1.4 衍射的几何条件
--衍射的几何条件
--衍射的几何条件-小测
-1.5 X射线的衍射方法
--X射线的衍射方法
--X射线的衍射方法-小测
-1.6 X射线的衍射数据
--X射线的衍射数据
--X射线的衍射数据-小测
-1.7 X射线衍射物相定性分析
--X射线衍射物相定性分析-小测
-1.8 物相定量分析方法
--物相定量分析方法
--物相定量分析方法-小测
-第一章测试题
-2.1 显微分析概论
--显微分析概论
-2.2 电子光学基础
--电子光学基础
-2.3 透射电子显微镜结构和成像原理（上）
-2.4 透射电子显微镜结构和成像原理（下）
-2.5 透射电镜的电子像衬度原理
-2.6 电子衍射
--电子衍射
-2.7 薄膜样品的制备
--薄膜样品的制备
-2.8 扫描电镜的工作原理
--扫描电镜的工作原理-小测
-2.9 电子束与固体的相互作用
--电子束与固体的相互作用-小测
-2.10 扫描电镜的结构和性能参数
--扫描电镜的结构和性能参数-小测
-2.11 二次电子像的衬度原理
--二次电子像的衬度原理-小测
-2.12 背散射电子像的衬度原理
--背散射电子像的衬度原理-小测
-2.13 波谱和能谱分析
--波谱和能谱分析
--波谱和能谱分析-小测
-2.14 扫描电镜的样品制备
--扫描电镜的样品制备-小测
-2.15 扫描隧道显微镜
--扫描隧道显微镜-测试
-2.16 原子力显微镜的工作原理及应用
--原子力显微镜的工作原理及应用-测试
-第二章测试题
-3.1 红外光谱概述与原理
--红外光谱概述与原理-小测
-3.2 红外光谱图解析与仪器构造
--红外光谱图解析与仪器构造-小测
-3.3 拉曼光谱概述与原理
--拉曼光谱概述与原理-小测
-3.4 拉曼光谱图解析和仪器构造
--拉曼光谱图解析和仪器构造-小测
-3.5 核磁共振氢谱的基本原理
-3.6 核磁共振谱仪的构造与氢谱解析
-3.7 质谱分析概述及原理
-3.8 离子的类型及质谱基本术语
-3.9 质谱分析及联用技术
-3.10 紫外-可见吸收光谱的基本原理
-3.11 紫外-可见吸收光谱的仪器构造与应用
-3.12 分子荧光光谱的基本原理
-3.13 分子荧光光谱的特征与仪器构造
-第三章测试题
-4.1 电子能谱概述
--电子能谱概述
-4.2 XPS基本原理
--XPS基本原理
-4.3 XPS结果分析
--XPS结果分析
-4.4 俄歇电子能谱(上)
-4.5 俄歇电子能谱(下)
-5.1 DTA基本原理
--DTA基本原理
-5.2 DTA基本结构
--DTA基本结构
-5.3 DTA曲线影响因素
-5.4 DTA定性定量分析
-5.5 DSC基本原理
--DSC基本原理
-5.6 热重法
--热重法
-第五章测试题
