鎢燈絲電鏡成像所用的物理信號是電子束轟擊固體樣品而激發(fā)產(chǎn)生的。具有一定能量的電子,當(dāng)其入射固體樣品時,將與樣品內(nèi)原子核和核外電子發(fā)生彈性和非單生散射過程,激發(fā)固體樣品產(chǎn)生多種物理信號,如二次電子、背散射電子、吸收電子、X射線、俄歇電子等。
SEM中的三種主要信號:
背散射電子:入射電子在樣品中經(jīng)散射后再從上表面射出來的電子。反映樣品表面不同取向、不同平均原子量的區(qū)域差別。
二次電子:由樣品中原子外殼層釋放出來,在掃描電子顯微術(shù)中反映樣品上表面的形貌特征。
x射線:入射電子在樣品原子激發(fā)內(nèi)層電子后外層電子躍遷至內(nèi)層時發(fā)出的光子。
其他信號:
俄歇電子:入射電子在樣品原子激發(fā)內(nèi)層電子后外層電子躍遷至內(nèi)層時,多余能量轉(zhuǎn)移給外層電子,使外層電子掙脫原子核的束縛,成為俄歇電子。
透射電子:電子穿透樣品的部分。這些電子攜帶著被樣品吸收、衍射的信息,用于透射電鏡的明場像和透射掃描電鏡的掃描圖像,以揭示樣品內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的形貌特征。
鎢燈絲電鏡的優(yōu)點:
·高的分辨率。由于超高真空技術(shù)的發(fā)展,場發(fā)射電子槍的應(yīng)用得到普及,現(xiàn)代先進(jìn)的掃描電鏡的分辨率已經(jīng)達(dá)到1納米左右。
·有較高的放大倍數(shù),20-20萬倍之間連續(xù)可調(diào)。
·有很大的景深,視野大,成像富有立體感,可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細(xì)微結(jié)構(gòu)。
·試樣制備簡單。
·可直接觀察大塊試樣。
·適用于固體材料樣品表面和界面分析。
·適合于觀察比較粗糙的表面:材料斷口和顯微組織三維形態(tài)。