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" -> 9

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 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 90 >> Следующая


Неупругое рассеяние происходит путем множественных дискретных процессов с различной величиной передающейся твердому телу энергии, которая зависит от силы каждого взаимодействия. Сечения рассеяния индивидуальных процессов трудно получить для всех интересующих нас мишеней. Во многих расчетах полезно рассматривать все неупругие процессы, создающие «непрерывные потери энергии», сгруппированными вместе. Бете вывел соотношение для непрерывной потери энергии, кото- Взаимодействие электронного пучка с Ьбразцом

27

Рис. 3.3. Зависимость полного сечения рассеяния для алюминия от энергии электрона (размерность ор) для упругого рассеяния (І) и некоторых процессов неупругого рассея-«ия — возбуждения плазмонов (2), возбуждения электронов проводимости (3) и ионизации внутренней L-оболочки (4) [12].

5 10

Энергия электрона

нэВ

рое учитывает все процессы потерь энергии [13]. Потеря энергии на единицу длины в твердом теле dE/dx равна

dE/dx = —2neW0 (Zp/AEJ In (1,166EJJ) =

= -7,85- IO1 (ZplAEm) In (I,ЖЕJJ) кэВ/см, (3.5)

где е — заряд электрона, Nо — число Авогадро, Z—-атомный номер, А — атомный вес (г/моль), р — плотность (г/см3), Em — средняя энергия электрона на пути (кэВ), J — средний потенциал ионизации (кэВ). Средний потенциал ионизации, которым является средняя потеря энергии на взаимодействие при учете всех возможных процессов потери энергии, дается соотношением [14]

J = (9,76Z+58,5Z-°'19)- IO-3 кэВ. (3.6)

Уравнение Бете представляет собой удобное соотношение для определения величины потери энергии электроном пучка при движении его в образце. Отметим, что х — это расстояние вдоль траектории, которая за счет упругого рассеяния отклоняется от прямой линии. Таким образом, за исключением пленок, толщина которых меньше средней длины свободного пробега, для упругого рассеяния при расчете потерь энергии в толстых пленках или массивных мишенях необходимо вводить коррекцию на дополнительное увеличение пути под действием упругого рассеяния.

Концепция, связанная с приближением непрерывных потерь энергии, приводит к введению «тормозной способности» S, ко- 28

Г лава З

торая определяется как

S = —(1/р) dE/dx. (3.7)

Поведение тормозной способности S в зависимости от атомного номера может быть получено на основе следующих рассуждений. Из уравнения (3.6) следует, что средний потенциал ионизации J возрастает при увеличении атомного номера [15]. При определении тормозной способности из уравнения Бете выводится зависимость от плотности, откуда получается, что тормозная способность для данной энергии пропорциональна (ZjA)\n[cjf(Z)], где с — постоянная. Так как оба члена (ZjA) и ln[c//(Z)] уменьшаются при возрастании атомного номера, то тормозная способность S уменьшается, будучи приблизительно на 50% больше для алюминия, чем для золота при 20кэВ [16].

Процессы упругого и неупругого рассеяния конкурируют между собой. За счет упругого рассеяния электроны пучка отклоняются от их первоначального направления движения, а затем «диффундируют» в твердом теле. Неупругое рассеяние значительно уменьшает энергию электрона пучка до тех пор, пока он не захватывается твердым телом, ограничивая, таким образом, длину передвижения электрона в твердом теле. Область, внутри которой электроны пучка взаимодействуют с твердым телом, теряя энергию и создавая те формы вторичного излучения, которые мы измеряем, называется областью взаимодействия. Знание размера и формы области взаимодействия и их зависимости от параметров объекта и пучка чрезвычайно необходимы для точной интерпретации изображений в РЭМ и для микроа-нализа.

3.3. ОБЛАСТЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

з.3.1. Экспериментальное доказательство

В некоторых специальных случаях взаимодействие электронов в твердом теле может быть непосредственно или косвенным образом визуализировано. Некоторые пластмассы, например, такие, как полиметилметакрилат (ПММА), претерпевают химические изменения под действием электронной бомбардировки, и материал становится чувствительным к травлению в соответствующих растворителях [17]. На рис. 3.4 приведены результаты эксперимента, в котором область взаимодействия косвенным образом выявилась с помощью такого травления. Скорость травления контролировалась дозой облучения (электрон/см3),

и, следовательно, травление при возрастании интервалов времени выявляет контуры распределения энергии. Вытравленные области позволяют нам наблюдать проникновение в матрицу с Взаимодействие электронного пучка с Ьбразцом

29

Рис. 3.4. Непосредственная визуализация области взаимодействия электронов

в полиметилметакрилате.

(а) — {ж} — доза электронного облучения одна и т;і же, а время травления увеличивается с целью выявления копіуров меньшем плотности потерь энергии [17].

низким атомным номером. Установлено, что область взаимодействия имеет размеры в несколько микрометров с глубиной, существенно большей, чем ширина, и по форме представляет собой четкую грушу. Происхождение такой формы становится понятным при учете свойств упругого и неупругого рассеяния. Для матрицы с низким атомным номером, каким является пластмасса, неупругое рассеяние является более вероятным, и, следовательно, электроны, проникающие первоначально в твердое тело, претерпевают относительно малое угловое рассеяние в узкой области грушевидного объема. Электроны теряют энергию, а при более низких энергиях, как это следует из уравнения (3.4), упругое рассеяние становится более вероятным. В результате упругого рассеяния электроны отклоняются от их первоначального направления движения, и рассеяние в поперечном направлении приводит к образованию широкой части грушевидной области взаимодействия.
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 90 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама