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材料科学
题目

2.来自样品表面1nm左右深度范围。较深区域产生的俄歇电子向表面运动时必然会因碰撞损失能量而失去特征值的特点。因此,只有在距表面1nm左右范围内逸出的俄歇电子才具有特征能量。因此它适合做表面薄层分析。__ 电子束-|||-俄歇电子-|||-二次电子-|||-背散射电子-|||-特征X射线2.3各种信号的深度和区域大小1)电子枪的作用:利用阴极与阳极灯丝间的高压产生高能量的电子束。电子显微镜对电子枪的要求是:能够提供足够数目的电子,发射电子越多,成象越亮;发射电子的区域要小,电子束越细,象差越小,分辩本领越好;电子速度要大,动能越大,成像越亮。•普通热阴极电子枪主要由发夹式钨丝组成,当加热到高温时,钨丝发射出电子。六硼化镧灯丝以及场发射灯丝。3)扫描系统扫描系统是扫描电镜的特殊部件,它由扫描发生器和扫描线圈组成。它的作用是:________________________________3.4工作原理会聚细电子束每一瞬间照射在样品表面在一点处激发各种信号接收器收集(一个点)调制成像(同步逐点)扫描电镜的工作原理可以简单地归纳为:“光栅扫描,逐点成像”3)景深景深是指一个透镜对高低不平的试样各部位能同时聚焦成像的一个能力范围。扫描电镜的景深为比一般光学显微镜景深大100-500倍,比透射电镜的景深大10倍。立体感强测定材料晶体结构及晶体取向的传统方法主要有:x射线衍射、透射电镜中的电子衍射、EBSD。1)x衍射技术获得材料晶体结构和取向的宏观统计信息,不能与材料的微观组织形貌相对应;2)TEM电子衍射与衍衬分析相配合,实现材料微观组织与晶体结构及取向分析的微区对应,这些信息是微观的、局部的、难以进行宏观意义的统计分析3)背散射电子衍射(EBSD)技术兼备了x射线衍射统计分析和TEM电子衍射微区分析的特点,为其补充。成为研究材料形变、回复和再结晶过程的有效手段,尤其在微区织构分析方面成为一种新的方法。

2.来自样品表面1nm左右深度范围。较深区域产生的俄歇电子向表面运动时必然会因碰撞损失能量而失去特征值的特点。因此,只有在距表面1nm左右范围内逸出的俄歇电子才具有特征能量。因此它适合做表面薄层分析。

2.3各种信号的深度和区域大小

1)电子枪的作用:利用阴极与阳极灯丝间的高压产生高能量的电子束。

电子显微镜对电子枪的要求是:能够提供足够数目的电子,发射电子越多,成象越亮;发射电子的区域要小,电子束越细,象差越小,分辩本领越好;电子速度要大,动能越大,成像越亮。

•普通热阴极电子枪主要由发夹式钨丝组成,当加热到高温时,钨丝发射出电子。六硼化镧灯丝以及场发射灯丝。

3)扫描系统

扫描系统是扫描电镜的特殊部件,它由扫描发生器和扫描线圈组成。

它的作用是:________________________________

3.4工作原理

会聚细电子束每一瞬间照射在样品表面

在一点处激发各种信号

接收器收集(一个点)

调制成像(同步逐点)

扫描电镜的工作原理可以简单地归纳为:

“光栅扫描,逐点成像”

3)景深

景深是指一个透镜对高低不平的试样各部位能同时聚焦成像的一个能力范围。

扫描电镜的景深为比一般光学显微镜景深大100-500倍,比透射电镜的景深大10倍。立体感强

测定材料晶体结构及晶体取向的传统方法主要有:x射线衍射、透射电镜中的电子衍射、EBSD。1)x衍射技术获得材料晶体结构和取向的宏观统计信息,不能与材料的微观组织形貌相对应;2)TEM电子衍射与衍衬分析相配合,实现材料微观组织与晶体结构及取向分析的微区对应,这些信息是微观的、局部的、难以进行宏观意义的统计分析3)背散射电子衍射(EBSD)技术兼备了x射线衍射统计分析和TEM电子衍射微区分析的特点,为其补充。成为研究材料形变、回复和再结晶过程的有效手段,尤其在微区织构分析方面成为一种新的方法。

题目解答

答案

1) 使入射电子束在样品表面扫描,并使阴极射线显像管电子束在荧光屏上作同步扫描, 2) 改变入射束在样品表面的扫描振幅,从而改变扫描像的放大倍数。

解析

本题考查扫描电镜中扫描系统的作用,需要结合扫描电镜的工作原理进行理解。关键点在于:

  1. 扫描系统的组成(扫描发生器和扫描线圈);
  2. 同步扫描机制:样品表面的电子束扫描与荧光屏上电子束扫描需严格同步;
  3. 放大倍数调节:通过改变扫描振幅实现图像的放大或缩小。

扫描系统的核心功能

  1. 驱动入射电子束扫描样品
    扫描线圈通过施加交变电压,使电子束在样品表面进行有规律的光栅扫描,确保覆盖整个观察区域。

  2. 同步控制显像系统
    扫描发生器不仅控制样品表面的电子束扫描,还同步控制阴极射线显像管中的电子束在荧光屏上的扫描,保证图像显示与实际扫描路径完全对应。

  3. 调节放大倍数

    • 扫描振幅:通过调整扫描发生器输出的电压幅度,改变电子束在样品表面的扫描范围(振幅)。
    • 放大倍数公式:放大倍数 $M = \frac{\text{荧光屏尺寸}}{\text{扫描振幅}}$,因此减小振幅可增大放大倍数。

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