发布时间 : 星期一 文章扫描电镜显微分析 - 图文更新完毕开始阅读460f83fdb7360b4c2f3f64d9
3、磨面观察
α-Al2O3, Al3Ti/Al复合材料的磨面形貌
α-Al2O3,TiB2/Al复合材料磨面的纵剖面
（二）、背散射电子成像衬度
背散射电子是指被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子。有弹性散射电子和非弹性散射电子两种。弹性背散射电子，基本没有能量损失，散射角（散射方向与入射方向间的夹角）大于90°，能量高达数千～数万eV。非弹性背散射电子有能量损失、甚至经历了多次散射，能量从数十～数千eV。弹性背散射电子的数量远比非弹性背散射电子多。
散射电子的产额与样品的原子序数和表面形貌有关，其中原子序数最显著 背散射电子可以用来调制成多种衬度，主要有成分衬度和形貌衬度。 1、成分衬度
背散射电子的产额随着原子序数的增加而增加，Z<40时，这种关系更为明显 2、形貌衬度
背散射电子的产额与样品表面的形貌状态有关，可形成形貌衬度。
应用：运用背散射电子进行形貌分析时，由于其成像单元较大，分辨率远低于二
次电子，因此，一般不用它进行形貌分析。背散射电子主要用于成分衬度分析。
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Ni基合金组织背散射电子的成分衬度像 NiTiSi激光熔铸组织背散射电子的成分衬度像
七、扫描电镜成像示例
八、实验注意事项
1、金相试样观察表面形貌时应保证其表面的抛光质量； 2、注意观察不良导电体时，避免荷电现象。
九、思考题
1、简述扫描电镜观察表面形貌的基本原理。 答：
扫描电镜是对样品表面形态进行测试的一种大型仪器。当具有一定能量的入
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射电子束轰击样品表面时，电子与元素的原子核及外层电子发生单次或多次弹性与非弹性碰撞，一些电子被反射出样品表面，而其余的电子则渗入样品中，逐渐失去其动能，最后停止运动，并被样品吸收。在此过程中有99%以上的入射电子能量转变成样品热能，而其余约1%的入射电子能量从样品中激发出各种信号。
从灯丝发射出来的热电子，受2-30KV电压加速，经两个聚光镜和一个物镜聚焦后，形成一个具有一定能量，强度和斑点直径的入射电子束，在扫描线圈产生的磁场作用下，入射电子束按一定时间、空间顺序做光栅式扫描。由于样品表面各点的状态不同，因而与电子束作用后产生的各种物理信号的强度也不同。当采用某种电子信号为调制信号成像时，其阴极射线管上响应的各部位将出现不同的亮度，该亮度的差异即形成了具有一定衬度的某种电子图像。
因为二次电子的产额对样品表面形貌非常敏感，所以表面形貌分析常用二次电子。
从样品中激发出的二次电子通过收集极的收集，可将向各个方向发射的二次电子收集起来。这些二次电子经加速并射到闪烁体上，使二次电子信息转变成光信号，经过光导管进入光电倍增管，使光信号再转变成电信号。这个电信号又经视频放大器放大，并将其输入到显像管的栅极中，调制荧光屏的亮度，在荧光屏上就会出现与试样上一一对应的相同图像。入射电子束在样品表面上扫描时，因二次电子发射量随样品表面起伏程度（形貌）变化而变化。
2、简述二次电子和X射线在扫描电镜中的作用。 答：①二次电子
二次电子的产额与样品的原子序数没有明显关系，但对样品的表面形貌非常敏感。二次电子衬度像最常用于表面形貌的观察与分析。
②特征X射线
通过检测分析电子束轰击样品表面所产生的特征X射线的特征能量或特征波长（分别对应电子探针能谱仪和电子探针波谱仪），对微区成分进行分析。
一般在在扫描电镜的样品室配置检测特征X射线的谱仪，即可形成多功能于一体的综合分析仪器，实现对微区进行形貌（检测二次电子）、成分（检测特征X射线）的同步分析。
3、对陶瓷等非导电体试样需进行怎样的处理才能进行形貌观察？
对不导电的试样，例如陶瓷、玻璃、有机物等， 在电子探针的图像观察、成分分析时，会产生放电、电子束漂移、表面热损伤等现象，使分析点无法定位、
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图像无法法聚焦。大电子束流时，有些试样电子束轰击点会产生起泡、熔融。因此， 为了使试样表面具有导电性，必须在试样表面蒸镀一层金或者碳等导电膜，镀膜后应马上分析，避免表面污染和导电膜脱落。
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