
- •1. Исторические сведения о развитии метода электронной микроскопии
- •2. История создания растровой электронной микроскопии
- •3. Схема образования вторичных сигналов в электронной микроскопии
- •4. Принципиальная схема растрового электронного микроскопа
- •5. Разрешение в растровой электронной микроскопии
- •6. Сферическая аберрация в растровой электронной микроскопии
- •7. Хроматическая аберрация в растровой электронной микроскопии
- •8. Астигматизм линз
- •9. Электронная пушка растрового электронного микроскопа
- •10. Линзовая система растрового электронного микроскопа
- •11. Сцинтилляционный детектор растрового электронного микроскопа
- •12. Контраст в растровой электронной микроскопии, определяемый атомным составом мишени
- •13. Топографический контраст в растровой электронной микроскопии
- •14. Контраст каналирования электронов в растровой электронной микроскопии
- •15. Магнитный контраст в растровой электронной микроскопии
- •16. Потенциальный контраст в растровой электронной микроскопии
- •17. Методы пробоподготовки в рэм. Напыление покрытия
- •18. Методы пробоподготовки в рэм. Метод реплик
- •19. Принципиальная схема просвечивающего электронного микроскопа
- •20. Виды контраста в пэм. Контраст уплотнений
- •21. Виды контраста в пэм. Дифракционный контраст
- •22. Виды контраста в пэм. Контраст контуров изгиба
- •23. Виды контраста в пэм. Контраст вариаций толщины образца
- •24. Виды контраста в пэм. Контраст дефектов кристалла
- •25. Виды контраста в пэм. Фазовый контраст: съемка решетки
- •26. Методы пробоподготовки в аналитической просвечивающей электронной микроскопии. Метод дробления
- •27. Методы пробоподготовки в аналитической просвечивающей электронной микроскопии. Электрополировка
- •28. Методы пробоподготовки в аналитической просвечивающей электронной микроскопии Химическое травление
- •29. Методы пробоподготовки в аналитической просвечивающей электронной микроскопии. Улътрамикротомия
- •30. Методы пробоподготовки в аналитической просвечивающей электронной микроскопии. Ионное травление
- •31. Методы пробоподготовки в аналитической просвечивающей электронной микроскопии. Метод ионного травления фокусированным ионным пучком
- •32. Методы пробоподготовки в аналитической просвечивающей электронной микроскопии Вакуумное напыление
- •33. Принципиальная схема спектрометра схпээ
- •34. Особенности анализа спектров схпээ
- •35. Методы энергетической фильтрации электронов в методе схпээ
- •36. Элементное картирование в схпээ
- •37. Особенности метода энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (эдра)
- •38. Картирование элементного состава методом эдра
- •39. Метод alchemi
- •40. Методы электронной дифракции и электронной дифракции в нанопучке
- •41. Электронная дифракция в сходящемся пучке
- •42. Лоренцева микроскопия
- •43. Электронная голография и анализ доменной структуры
34. Особенности анализа спектров схпээ
Основным возбуждением валентных электронов является плазмонное возбуждение, которое наблюдается в области низких энергий. Пик, соответствующий возбуждению плазмона, появляется вблизи энергии плазмона Ep. Поэтому на основе анализа энергии плазмонных возбуждений можно проводить идентификацию материалов и получать информацию об изменениях состава образца.
На рис. 4.9. показан спектр потерь энергии с возбуждением валентного электрона в небольших металлических кристаллах натрия.
Спектр потерь энергии в небольшом кристалле металлического натрия
Значение энергии (5,70 эВ) для пика потерь энергии вследствие возбуждения валентного электрона вблизи нулевого пика слегка меньше, чем теоретическое значение плазмонного возбуждения в натрии (5,95 эВ). Пик, появляющийся при значении энергии примерно в 11,4 эВ, является так называемым вторым плазмонным пиком. Он появляется при значении энергии в два раза выше энергии первого (исходного) плазмонного пика, поскольку данный пик возникает в результате двойного возбуждения плазмона падающими электронами в образце. Для толстых образцов такие пики, образующиеся в результате многократного рассеяния, наблюдаются довольно часто. При возрастании толщины образцов число пиков в результате многократных плазмонных возбуждений увеличивается. В табл. приведены сравнения теоретических и экспериментальных значений пиков потерь энергии на возбуждение валентных электронов для некоторых типичных материалов. Возбуждение валентных электронов имеет поперечное сечение рассеяния больше чем поперечное сечения возбуждения внутренних оболочек, наблюдаемого в области более высоких энергий, поэтому, как правило, этот пик потерь энергии легче наблюдать.
Таблица. Значение потерь энергии и ширина пика для возбуждения валентных электронов
Вид материала
|
Экспериментальное значение |
Теоретическое значение, Ep (эВ) |
||
Ep (эВ) |
Ep (эВ) |
|||
Na |
5,72 |
0,4 |
5,95 |
|
Al |
14,95±0,05 |
0,5±0,1 |
15,8 |
|
Алмаз (С) |
34 |
14 |
31 |
|
Si |
кристаллич. |
16,45±0,1 |
3,6 |
16,6 |
аморфный |
16,1±0,1 |
4,0 |
- |
|
Ge |
кристаллич. |
15,9±0,1 |
3,4±0,2 |
15,6 |
аморфный |
15,8±0,2 |
4,0±0,8 |
14,8 |
35. Методы энергетической фильтрации электронов в методе схпээ
С недавних пор энергетические фильтры, устанавливаемые на электронные микроскопы, условно делятся на три типа. Одни из них называются внутриколонными фильтрами, в этом случае энергетический фильтр встраивается непосредственно в электронно-оптическую колонну микроскопа. Примерами фильтров, встраиваемых в колонну, является фильтр Ω-типа (фильтр омега-типа) и фильтр Кастена-Генри. Другой тип фильтров называют постколонными фильтрами, когда фильтр устанавливается в нижней части колонны микроскопа (то есть под камерой фоторегистрации). Как правило, постколонными фильтрами являются энергетические фильтры секторного типа. В обоих случаях на экране монитора можно наблюдать спектры потерь энергии, а также можно фильтровать электроны с определенной потерей энергии для записи изображений и картин электронной дифракции с энергетической фильтрацией. В микроскопах с внутриколонными фильтрами можно применять все типы систем регистрации изображений. С другой стороны, на микроскопах, оборудованных постколонным фильтром, могут использоваться только ПЗС-камеры с медленной разверткой. При наличии постколонного фильтра достаточно трудно получить картину электронной дифракции в широком диапазоне углов рассеяния. Однако вследствие того, что такой фильтр легко устанавливается на различные микроскопы, его предполагают применять для наблюдения энергетически-фильтрованных изображений с высоким разрешением.