sem中次級電子和二次電子

1、二次電子的主要特點是什麼啊？

二次電子
Secondary electron
二次電子是指背入射電子轟擊出來的核外電子。由於原子核和外層價電子間的結合能很小，當原子的核外電子從入射電子獲得了大於相應的結合能的能量後，可脫離原子成為自由電子。如果這種散射過程發生在比較接近樣品表層處，那些能量大於材料逸出功的自由電子可從樣品表面逸出，變成真空中的自由電子，即二次電子。 二次電子來自表面5-10nm的區域，能量為0-50eV。 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。由於它發自試樣表層，入射電子還沒有被多次反射，因此產生二次電子的面積與入射電子的照射面積沒有多大區別，所以二次電子的解析度較高，一般可達到5-10nm。掃描電鏡的解析度一般就是二次電子解析度。 二次電子產額隨原子序數的變化不大，它主要取決與表面形貌。入射電子與樣品核外電子碰撞，使樣品表面的核外電子被激發出來的電子，是作為SEM的成像信號，代表樣品表面的結構特點。
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不是以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。因每一種原子都由自己特定的殼層能量，所以它們的俄歇電子能量也各有特徵值，能量在50-1500eV范圍內。 俄歇電子是由試樣表面極有限的幾個原子層中發出的，這說明俄歇電子信號適用與表層化學成分分析。

二次電子是指背入射電子轟擊出來的核外電子。由於原子核和外層價電子間的結合能很小，當原子的核外電子從入射電子獲得了大於相應的結合能的能量後，可脫離原子成為自由電子。如果這種散射過程發生在比較接近樣品表層處，那些能量大於材料逸出功的自由電子可從樣品表面逸出，變成真空中的自由電子，即二次電子。

二次電子來自表面5-10nm的區域，能量為0-50eV。 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。由於它發自試樣表層，入射電子還沒有被多次反射，因此產生二次電子的面積與入射電子的照射面積沒有多大區別，所以二次電子的解析度較高，一般可達到5-10nm。掃描電鏡的解析度一般就是二次電子解析度。

二次電子產額隨原子序數的變化不大，它主要取決與表面形貌。

2、二次電子像和背散射電子像的區別

背散射電子是發射電子被樣品彈性碰撞彈回來的，所以原子序數大的原子越大，彈性碰撞的概率越大，所以原子序數大的背散射電子強度的大；二次電子是從樣品表面發射的電子，跟原子序數沒關系，跟樣品的表面形態有關，因為撞擊角度90度是二次電子基

3、利用掃描電鏡分析時二次電子與被散射的區別。

1、解析度不同

二次電子的解析度高，因而可以得到層次清晰，細節清楚的圖像，被散射電子是在一個較大的作用體積內被入射電子激發出來的，成像單元較大，因而解析度較二次電子像低。

2、運動軌跡不同

（1）被散射電子以直線逸出，因而樣品背部的電子無法被檢測到，成一片陰影，襯度較大，無法分析細節，但可以用來顯示原子序數襯度，進行定性成分分析 。二次電子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。

（2）利用二次電子作形貌分析時，可以利用在檢測器收集光柵上加上正電壓來吸收較低能量的二次電子，使樣品背部及凹坑等處逸出的電子以弧線狀運動軌跡被吸收，因而使圖像層次增加，細節清晰。

3、能量不同

（1）二次電子是指當入射電子和樣品中原子的價電子發生非彈性散射作用時會損失其部分能量(約 30～50 電子伏特)，這部分能量激發核外電子脫離原子，能量大於材料逸出功的價電子可從樣品表面逸出，變成真空中的自由電子。

（2）被散射電子是指被固體樣品原子反射回來的一部分入射電子。既包括與樣品中原子核作用而形成的彈性背散射電子，又包括與樣品中核外電子作用而形成的非彈性散射電子，所以被散射電子能量較高。

(3)sem中次級電子和二次電子擴展資料：

應用范圍

⑴生物：種子、花粉、細菌等

⑵醫學：血球、病毒等

⑶動物：大腸、絨毛、細胞、纖維等

⑷材料：陶瓷、高分子、粉末、金屬、金屬夾雜物、環氧樹脂等

⑸化學、物理、地質、冶金、礦物、污泥（桿菌） 、機械、電機及導電性樣品，如半導體(IC、線寬量測、斷面、結構觀察……）電子材料等。

4、掃描電鏡二次電子像怎麼判斷是空洞還是相

第一、掃描電鏡照抄片是灰度圖像，襲分為二次電子像和背散射電子像，主要用於表面微觀形貌觀察或者表面元素分布觀察。

一般二次電子像主要反映樣品表面微觀形貌，基本和自然光反映的形貌一致，特殊情況需要對比分析。

背散射電子像主要反映樣品表面元素分布情況，越亮的區域，原子序數越高。

第二、看錶面形貌，電子成像，亮的區域高，暗的區域低。非常薄的薄膜，背散射電子會造成假像。導電性差時，電子積聚也會造成假像。

5、SEM背散射電子下，原子系數越大是越亮還是越暗，二次電子下是不是相反的。

背散射電子是發射電子被樣品彈性碰撞彈回來的，所以原子序數大的原子越大，彈性碰撞的概率越大，所以原子序數大的背散射電子強度的大；二次電子是從樣品表面發射的電子，跟原子序數沒關系，跟樣品的表面形態有關，因為撞擊角度90度是二次電子基本么有，傾斜裝機的二次電子產率就很高了，所以二次電子像是跟樣品觀察角度有關的。

6、SEM如何利用二次電子成像

從書上查了一些內容，書的年代比較久遠，可能買不到...有興趣的話，嘗試著去圖書館借一下吧。
SEM工作時，電子槍發射的入射電子束打在試樣表面上，向內部穿透一定的深度，由於彈性和非彈性散射形成一個呈梨狀的電子作用體積。電子與試樣作用產生的物理信息，均由體積內產生。
二次電子是入射電子在試樣內部穿透和散射過程中，將原子的電子轟擊出原子系統而射出試樣表面的電子，其中大部分屬於價子激發，所以能量很小，一般小於50eV。因此二次電子探測體積較小。二次電子發射區的直徑僅比束斑直徑稍大一些，因而可獲得較高的解析度。
二次電子像的襯度取決於試樣上某一點發射出來的二次電子數量。電子發射區越接近表面，發射出的二次電子就越多，這與入射電子束與試樣表面法線的夾角有關。試樣的棱邊、尖峰等處產生的二次電子較多，相應的二次電子像較亮；而平台、凹坑處射出的二次電子較少，相應的二次電子像較暗。根據二次電子像的明暗襯度，即可知道試樣表面凹凸不平的狀況，二次電子像是試樣表面的形貌放大像。
SEM內在試樣的斜上方放置有探測器來接受這些電子。接受二次電子的裝置簡稱為檢測器，它是由聚焦極、加速極、閃爍體、光導管和光電倍增管組成。在閃爍體前面裝一筒裝電極，稱為聚焦極，又稱收集極。在其前端加一柵網，在聚焦極上加250-300V的正電壓。二次電子被此電壓吸引，然後又被帶有10kV正電壓的加速極加速，穿過網眼打在加速極的閃爍體上，產生光信號，經光導管輸送到光電倍增管，光信號轉變為電子信號。最後輸送到顯示系統，顯示出二次電子像。

7、求助鎂合金的SEM二次電子和背散射電子像

背散射電子是發射電子被樣品彈性碰撞彈回來的，所以原子序數大的原子越大，彈性碰撞的概率越大，所以原子序數大的背散射電子強度的大；二次電子是從樣品表面發射的電子，跟原子序數沒關系，跟樣品的表面形態有關，因為撞擊角度90度是二次電子基

8、掃描電鏡中二次電子的能量級<50ev,背散射電子的能量級>50ev,請問，50ev具體含義是什麼？

eV是電子伏特的英文縮寫，1eV=1.6E-19J，代表一個電子（所帶電量e = - 1.6 * 10^(-19) C）在經過1個伏特（volt）的電場加速後所獲得的動能。

你說這2個都是從能量角度描述的。前一個是電子的能量不能太小，否則掃描不到東西，後一個是被測量電子能量不能太小，小於133就測不到

9、掃描電鏡

掃描電子顯微鏡(SEM)是1965年以後才迅速發展起來的新型電子儀器。其主要特點可歸納為：①儀器解析度高；②儀器的放大倍數范圍大，一般可達15～180000倍，並在此范圍內連續可調；③圖像景深大，富有立體感；④樣品制備簡單，可不破壞樣品；⑤在SEM上裝上必要的專用附件——能譜儀(EDX)，以實現一機多用，在觀察形貌像的同時，還可對樣品的微區進行成分分析。

一、掃描電子顯微鏡(SEM)的基本結構及原理

掃描電鏡基本上是由電子光學系統、信號接收處理顯示系統、供電系統、真空系統等四部分組成。圖13-2-1是它的前兩部分結構原理方框圖。電子光學部分只有起聚焦作用的匯聚透鏡，它們的作用是用信號收受處理顯示系統來完成的。

圖13-2-1 SEM的基本結構示意圖

在掃描電鏡中，電子槍發射出來的電子束，經3個電磁透鏡聚焦，成直徑為20 μm～25 Å的電子束。置於末級透鏡上部的掃描線圈能使電子束在試樣表面上做光柵狀掃描。試樣在電子束作用下，激發出各種信號，信號的強度取決於試樣表面的形貌、受激區域的成分和晶體取向。試樣附近的探測器把激發出的電子信號接受下來，經信號處理放大系統後，輸送到陰極射線管(顯像管)的柵極以調制顯像管的亮度。由於顯像管中的電子束和鏡筒中的電子束是同步掃描的，顯像管亮度是由試樣激發出的電子信號強度來調制的，由試樣表面任一點所收集來的信號強度與顯像管屏上相應點亮度一一對應，因此試樣狀態不同，相應的亮度也必然不同。由此，得到的像一定是試樣形貌的反映。若在試樣斜上方安置的波譜儀和能譜儀，收集特徵X射線的波長和能量，則可做成分分析。

值得注意的是，入射電子束在試樣表面上是逐點掃描的，像是逐點記錄的，因此試樣各點所激發出來的各種信號都可選錄出來，並可同時在相鄰的幾個顯像管上或X—Y記錄儀上顯示出來，這給試樣綜合分析帶來極大的方便。

二、高能電子束與樣品的相互作用

並從樣品中激發出各種信息。對於寶石工作者，最常用的是二次電子、背散射電子和特徵X射線。上述信息產生的機理各異，採用不同的檢測器，選擇性地接收某一信息就能對樣品進行成分分析(特徵X射線)或形貌觀察(二次電子和背散射電子)。這些信息主要有以下的特徵：

1.二次電子(SE)

從距樣品表面100 Å左右的深度范圍內激發的低能量電子(一般為0～50 eV左右)發生非彈性碰撞。二次電子像是SEM中應用最廣、解析度最高的一種圖像，成像原理亦有一定的代表性。高能入射電子束(一般為10～35 keV)由掃描線圈磁場的控制，在樣品表面上按一定的時間、空間順序作光柵式掃描，而從試樣中激發出二次電子。被激發出的二次電子經二次電子收集極、閃爍體、光導管、光電倍增管以及視頻放大器，放大成足夠強的電信號，用以調制顯像管的亮度。由於入射電子束在樣品上的掃描和顯像管的電子束在熒光屏上的掃描用同一個掃描發生器調制，這就保證了樣品上任一物點與熒光屏上任一「像點」在時間與空間上一一對應；同時，二次電子激發量隨試樣表面凹凸程度的變化而變化，所以，顯像管熒光屏上顯現的是一幅明暗程度不同的反映樣品表面形貌的二次電子像。由於二次電子具有低的能量，為了收集到足夠強的信息，二次電子檢測器的收集必須處於正電位(一般為+250 V )，在這個正電位的作用下，試樣表面向各個方向發射的二次電子都被拉向收集極(圖13-2-2a)，這就使二次電子像成為無影像，觀察起來更真實、更直觀、更有立體感。

2.背散射電子(BE)

從距樣品表面0.1～1 μm的深度范圍內散射回來的入射電子，其能量近似等於原入射電子的能量發生彈性碰撞。背散射電子像的成像過程幾乎與二次電子像相同，只不過是採用不同的探測器接收不同的信息而已，如圖13-2-2所示。

圖13-2-2 二次電子圖像和背散射電子圖像的照明效果

(據S.Kimoto，1972)

a：二次電子檢測方法；a′：二次電子圖像的照明效果；b：背散射電子檢測方法；b′：背散射電子圖像的照明效果

3.特徵X射線

樣品中被激發了的元素特徵X射線釋放出來(發射深度在0.5～5μm范圍內)。而要對樣品進行微區的元素的成分分析，則需藉助於被激發的特徵X射線。這就是通常所謂的「電子探針分析」，又通常把測定特徵X射線波長的方法叫波長色散法(WDS)；測定特徵X射線能量的方法叫能量色散法(EDS)。掃描電子顯微鏡除了可運用於寶玉石的表面形貌外，它經常帶能譜(EDS)做成分分析。EDS主要是由高效率的鋰漂移硅半導體探測器、放大器、多道脈沖高度分析器和記錄系統組成。樣品被激發的特徵X射線，入射至鋰漂移硅半導體探測器中，使之產生電子—空穴對，然後轉換成電流脈沖，放大，經多道脈沖高度分析器按能量高低將這些脈沖分離，由這些脈沖所處的能量位置，可知試樣所含的元素的種類，由具有相應能量的脈沖數量可知該元素的相對含量。利用此方法很容易確定寶石礦物的成分。

掃描電鏡若帶有能譜(EDS)則不但可以不破壞樣品可運用於做寶玉石形貌像，而且還能快速做成分分析(如圖13-2-3，廖尚儀，2001)。因此它是鑒定和區別相似寶玉石礦物的好方法，如紅色的鎂鋁榴石，紅寶石、紅尖晶石、紅碧璽等，因為它們的成分不同，其能譜(EDS)圖也就有較大的區別。波譜(WDS)定量分析比能譜(EDS)定量分析精確，但EDS分析速度快。

圖13-2-3 藍色鉀-鈉閃石的能譜圖

三、SEM的微形貌觀察

1.樣品制備

如果選用粉狀樣，需要事先選擇好試樣台。如果是塊狀樣，最大直徑一般不超過15mm。如果單為觀察形貌像，直徑稍大一些(39mm)仍可以使用，但試樣必須導電。如果是非導電體試樣，必須在試樣表面覆蓋一層約200 Å厚度的碳或150 Å的金。

2.SEM形貌像的獲得

圖13-2-4 掃描電子顯微鏡下石英(a)和藍色閃石玉(b)的二次電子像

觀察試樣的形貌，常用二次電子像或背散射電子像。圖13-2-4是石英(a)和藍色閃石玉(鉀-鈉閃石b)的二次電子像。同時由於二次電子像具有較高的解析度和較高的放大倍數，因此，比背散射電子像更為常用。而成分分析則常採用背散射電子像。