8. Залежність розмірів області взаємодії від енергії пучка.

Зі збільшенням E₀ розмір області взаємодії збільшується (із співвідношень (1.3) та (1.4)). Як видно з (1.3), ймовірність пружного розсіювання обернено пропорційна квадрату енергії. Це призводить до того, що траєкторії поблизу поверхні є більш спрямленими й електрони глибше проникають у товщу матеріалу мішені. Швидкість втрати енергії обернено пропорційна енергії пучка. Тому, маючи більшу енергію, електрони можуть глибше проникати у тверде тіло.

Рисунок 1.6 – Вплив атомного номера мішені та енергії пучка на форму та розмір області взаємодії [1]: Z₁<<Z₂ , E₀₁<<E₀₂

9. Пояснити залежність розмірів області взаємодії від кута падіння пучка.

Метод Монте-Карло показує, що розмір області взаємодії істотним чином залежить від кута падіння електронного пучка на мішень.

Зі збільшенням кута нахилу  лінійні розміри області взаємодії (R) зменшуються. При нормальному падінні ( = 0) тенденція до розсіювання електронів вперед за напрямом руху примушує їх рухатись у товщу матеріалу.

При нормальному падінні пучка на мішень, яка має шорстку поверхню, кут нахилу “регулюють” нерівності на поверхні, що, у свою чергу, призводить до різного виходу відбитих електронів та обумовлює контраст на зображенні.

Рисунок 1.7 – Графічне пояснення термінів “кут падіння”(φ) та “кут нахилу”(Θ)

Рисунок 1.8 – До пояснення причини зменшення розміру області взаємодії зі збільшенням кута нахилу

10. Довжина пробігу електронів згідно Бете.

Довжиною пробігу електрона (R) називають відстань, яку він проходить у мішені від точки падіння до точки, де його енергія зрівнюється з енергією вільних електронів у кристалі.

Швидкість втрати енергії обернено пропорційна густині матеріалу мішені. З цієї причини часто користуються так званою масовою довжиною пробігу

.

R збільшується зі зростанням E₀ і падає при збільшенні Z мішені. Вона зростає при збільшенні Z внаслідок збільшення ρ мішені.

Аналіз показує, що довжина пробігу згідно з Бете – це середня відстань, яку проходить електрон упродовж траєкторії.

Менше збігається у тих випадках, коли пружне розсіювання має більшу ймовірність (великий атомний номер або низька енергія пучка)

Довжина пробігу, визначена за співвідношенням Бете, більша (до 50%) від розрахованої за формулою Канайє-Окаями.

11. Довжина пробігу електронів згідно з Канайє-Окаяме

Довжиною пробігу електрона (R) називають відстань, яку він проходить у мішені від точки падіння до точки, де його енергія зрівнюється з енергією вільних електронів у кристалі.

У даному співвідношенні R_КО виражається в мкм, енергія – в кеВ, густина – в г/см³, а атомна маса – в г/моль.

Ця довжина може бути інтерпретована як радіус напівсфери з центром у точці падіння, яка огинає кінцеві точки траєкторії електронів.

Дає більш точне значення для розміру області взаємодії ніж згідно Бете.

Зі збільшенням енергії пучка величина довжини пробігу збільшується.

Збільшення атомного номера (густини) матеріалу мішені призводить до зменшення довжини пробігу.

Довжина пробігу, визначена за співвідношенням Бете, більша (до 50%) від розрахованої за формулою Канайє-Окаями.