从样品表面 5~10nm深度激 发出，其数量和 原子序数没有明 显的关系，但是 它对微区表面的 几何形状十分敏 感。
C
D
二次电子 产额
图像衬度
应用
2、表面形貌观察 1、断口分析
3、材料变形与断裂动态过程的原位观察
原子序数衬度原理及其应用
背散射电子特点
背散射电子来自样品 表层几百个纳米的深度 范围。产额随样品原子 序数增大而增多，可以 用来显示原子序数衬度， 定性地用作成分分析。
电子探针分析方法
P
Ti Ca
(3) 面扫描分析
在一幅X射线扫描像中，亮区代表元素含量高， 灰区代表元素含量较低，黑色区域代表元素含量 很低或不存在。
a),形貌像
ZnO Bi 2O3
b),Bi元素面分布相
扫描电子显微镜
原理&应用
入射电子
背散射电子
二次电子
特征X射线
俄歇电子
吸收电子
透射电子
电子束与固体样品作用时产生的信号
电子枪
聚 光 镜
信号收集 和 记录系统
电子 光学 系统
聚 光
显像管
镜
扫描线圈 物 镜
放大变换 扫描 发生器
样品
信号探测器
信号放大 和处理
真空系统
扫描电子显微镜结构图
SEM的主要性能
结构与工作原理
• 电子探针仪的结构示 意图见图. • 电子探针仪除X射线谱 仪外，其余部分与扫 描电子显微镜相似。
一、波长分散谱仪（WDS）
分光晶体工作原理图
(a)
约翰(Johann)型聚焦法
(b) 约翰逊(Johansson)型聚焦法
直进式波谱仪
• 直进式谱仪的特点:分 光晶体从点光源S向外 沿着一直线运动，X射 线出射角不变，晶体通 过自转改变角。聚焦 圆的中心O在以S为中心， R为半径的圆周上运动。 • 结构复杂，但X射线照 射晶体的方向固定，使 X射线穿出样品表面过 程中所走的路线相同， 也就是吸收条件相同。
回转式波谱仪
• 聚焦圆的中心O固定，分光晶 体和检测器在圆周上以1：2的 角速度运动来满足布拉格衍射 条件。 • 这种谱仪结构简单，但由于分 光晶体转动而使X射线出射方 向变化很大，在样品表面不平 度较大的情况下，由于X射线 在样品内行进的路线不同，往 往会造成分析上的误差。
定点分析谱线图
二、能量分散谱仪（EDS）
点分析
将电子束固定在需要分 析的微区上，则可得到该 微区内全部元素的谱线。Fra bibliotek线分析
将谱仪固定在所要测量的 某一元素特征X射线信号 （波长或能量）的位置上， 使电子束沿着指定的路径 扫描，便可得到这一元素 沿该路径的浓度分布曲线。
面分析
电子束在样品表面作光栅 扫描时，把X射线谱仪固 定在接收某一元素特征X 射线信号位置上此时在荧 光屏上便可得到该元素的 面分布图像。
性能
分辨率
能分辨图像 中两个颗粒间 的最小距离
放大倍数
信号 分辨率
二次电子 5~10
背散射电子 50~200
吸收电子 100~1000
特征X射线 100~1000
俄歇电子 5~10
入射电子束
俄歇电子
二次电子
背散射电子 特征X射线
连续X射线
滴状作用体积
表面形貌衬度原理及其应用
A
样品
B
二次电子的特点