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电子束与物质的互作用,一.物质对入射电子的散射,1.电子束来源及主要参数,电子枪：,阴极（灯丝）W丝LaB6,发射电子,聚焦罩-102-103伏控制电子束质量聚焦,阳极：正高压加速e,灯丝,聚焦罩,阳极,电子参数：,束斑直径D：501m,电流：1012106A,球面发散度：Sr=束斑面积/距离20.5(10-2rad),两种类型的散射及产物,弹性散射改变轨道，能量不变,非弹性散射改变轨道，能量改变,原子核对电子的弹性散射,根据卢瑟福的经典散射模型，散射角的大小取决于瞄准距离r，核电荷数Z和入射电子的能量E，其关系为=Z/Er所以，原子序数越大，电子的能量越小，距离越近，则散射角越大。,原子核对电子的非弹性散射,由于这种非弹性散射，人射电子不仅改变方向，并有不同程度的能量损失，因此速度减慢：损失的能量转化为X射线，它们之间的关系是：,非弹性散射产物,形貌,二次电子,俄歇电子,连续与特征X线,长波辐射（红外,可见,紫外）,等离子激光(plasma),电子空穴对,晶格振动（声子）,内电磁场,电子结构,晶体结构成份分析XRDXRF,不同深度成份分析(Anger谱仪),形貌(SEM),可能获得信息,核外电子对入射电子的非弹性散射,高能电子与样品物质交互作用产生的电子信息,二次电子（SE）当入射电子与原子核外电子发生相互作用时，会使原子失掉电子而变成离子，这种现象称为电离，而这个脱离原于的电子称为二次电子。如果被电离出来的二次电子是来自原子中的电子，则这种电离过程称为价电子激发；如果被电离出来的二次电子是来自原子中的内层电子，则这种电离过程称为芯电子激发。入射电子使固体中价电子激发到费米能级以上或游离时损失的能量较小(约几十电子伏)而使内层电子激发或游离时损失的能量相当大，一般至少要等于内层电子的结合能(即费米能和内有能级之差，约几百电子伏)。所以价电子的激发几率远大于内层电子的激发几率。,二次电子的主要特点,1.对样品表面形貌敏感,2.空间分辨率高,3.信号收集效率高,背散射电子（BE）,入射电子在样品内遭到散射，改变前进方向，在非弹性散射情况下，会损失一部分能量。在这种弹性和非弹性散射过程中，有些入射电子累计散射角超过90，这些电子将重新从样品表面逸出，称为背散射电子。,背散射电子的特点,1.对原子序数很敏感,2.分辨
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