Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Аналитическая химия -> Гоулдстейн Дж. -> "Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Книга 1" -> 13

Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Книга 1 - Гоулдстейн Дж.

Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Эчлин П., Джой Д., Фиори Ч., Лифшин Э. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Книга 1 — М.: Мир, 1984. — 303 c.
Скачать (прямая ссылка): rastelektrmicroanaliz1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 90 >> Следующая


Для наклоненных образцов область взаимодействия становится асимметричной относительно оси наклона и уменьшается глубина проникновения по огибающей, содержащей заданную часть траекторий. Из расчетов методом Монте-Карло выведено приближенное выражение для глубины проникновения электронов нормально к поверхности и для наклонного образца:

tf(0) = tfKocose, (3.11)

где ^ko — длина пробега по Канайе — Окаяме, задаваемая уравнением (3.10).

3.4. ОТРАЖЕННЫЕ ЭЛЕКТРОНЫ

Экспериментально установлено, что значительная доля электронов пучка, которые бомбардируют мишень, впоследствии вылетает из нее. Например, если ток электронного пучка измеряется с помощью цилиндра Фарадея (см. гл. 2), а затем электронный пучок направляется на находящуюся под положительным напряжением медную мишень, то лишь около 70% электронов пучка передают свою энергию в области взаимодействия и поглощаются мишенью; оставшиеся 30% электронов рассеиваются образцом. Эти вновь вылетающие электроны пучка на- Взаимодействие электронного пучка с Ьбразцом

45



л





Рис. 3.12. Подробный расчет электронных траекторий для модели однократного рассеяния методом Монте-Карло в медной мишени, E0=30 кэВ. Пересекающие поверхность траектории соответствуют отраженным электронам.

зываются отраженными электронами. Коэффициент отражения электронов т) определяется как число отраженных электронов п0. э, поделенное на число падающих на мишень электронов пучка п3, или через электронные токи:

П=*п0 Jn3 = i0 Ji3. (3.12)

Точное исследование отдельных траекторий, полученных моделированием по методу Монте-Карло, показывает, что процесс отражения обычно происходит за счет последовательности актов упругого рассеяния, в которых изменение направления движения достаточно для выхода электрона из образца (рис. 3.12). Электрон, падающий нормально к поверхности образца, может рассеиваться на углы, большие 90°, и, таким образом, вылетать из образца после однократного рассеяния. Выражение для сечения рассеяния может быть преобразовано из уравнения (3.4) в выражение для вероятности рассеяния следующим образом:

Q • N0 • р • ^ = вероятность, (3.13)

число соударений число атомов моль г число соударений

электрон (атом/см2) моль г см3 см электрон

где t — заданная толщина. В том случае, когда электроны бомбардируют слой железа толщиной 10 нм (100 А), рассчитанная 46

Г лава З

с помощью выражения (3.13) вероятность дает, что в среднем электрон с энергией 20 кэВ испытывает 3,4 акта рассеяния на угол 3° или более и лишь один электрон из 430 испытывает рассеяние на угол 90° или более.

Отраженные электроны создают чрезвычайно полезный сигнал для получения изображения в растровой электронной микроскопии [29].

Для правильной интерпретации изображения необходимо понимать свойства отраженных электронов в зависимости от параметров электронного пучка и свойств образца (подробный обзор по отраженным электронам представлен в [30]).

3.4.1. Зависимость от атомного номера

Графики электронных траекторий, полученные методом Монте-Карло (рис. 3.7), показывают, что число пересекающих поверхность траекторий, которые представляют собой траектории отраженных электронов, возрастает при увеличении атомного номера. Если коэффициент отражения г) изменить в зависимости от атомного номера Z, то получится проведенная на рис. 3.13 зависимость [31, 32]. В целом г| увеличивается при возрастании V

О Ю 20 30 40 50 60 70 80 Э0

Атомный номер г

Рис. 3.13. Зависимость коэффициента отражения т| от атомного номера Z для ?о=»10 кэВ (—О—) и Е0=49 кэВ (--Д--) по данным [31]. Угол наклона образца 0°. Взаимодействие электронного пучка с Ьбразцом

47

атомного номера, небольшое отклонение наблюдается для переходных элементов первой группы [33]. В работе [34] получено соотношение, хорошо описывающее результаты [31] для ускоряющего напряжения 20 кэВ, которое может быть полезным для расчетов:

Л = —0,0254+ 0,016Z— 1,86- 10"4Z2+8,3- 10"7Z3. (3.14)

Когда мишень представляет собой однородное соединение из нескольких элементов, то для нее применимо простое правило, учитывающее весовые доли компонент [31]:

ЧОАЦ-2Л.С,, (3-15)

і

где гіг — коэффициент отражения для чистого элемента, а Ci — весовая доля данного элемента.

Коэффициенты отражения могут быть определены следующим способом. На образец подается напряжение смещения + 50В относительно заземленных стенок камеры образцов для того, чтобы подавить вторичные электроны ( будет обсуждаться далее), вылетающие из образца. В идеальном случае для предотвращения попадания на коллектор вылетающих со стенок камеры вторичных электронов образец необходимо окружать сеткой, на которую подается напряжение смещения. Образец должен быть аналогичен разветвлению токов в цепи, а токи должны подчиняться соотношению

«з = »0.э+»п.э + »в.8. (3.16)

где із — ток электронного пучка, который может быть измерен с помощью цилиндра Фарадея, і0. э—ток отраженных электронов, in- э — ток, протекающий через образец (называемый также ТОКОМ мишени ИЛИ поглощенным током), а ів. Э = 0. Ток поглощенных электронов (г'п. э) измеряется высокочувствительным измерительным прибором, включенным в цепь между образцом и землей, а коэффициент отражения вычисляется по следующей формуле:
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 90 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама