Ποια είναι η μοίρα των ηλεκτρονίων που αλληλεπιδρούν με ένα δείγμα σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο;
1. Ελαστική σκέδαση:
* Τι συμβαίνει: Τα ηλεκτρόνια εκτρέπονται από το ηλεκτροστατικό πεδίο των ατόμων στο δείγμα χωρίς να χάσουν ενέργεια. Αυτός ο τύπος αλληλεπίδρασης είναι κυρίως υπεύθυνος για τον σχηματισμό εικόνας σε ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης (TEM) , καθώς τα διάσπαρτα ηλεκτρόνια προβάλλονται σε οθόνη ή ανιχνευτή, δημιουργώντας μια μεγεθμένη εικόνα.
* μοίρα: Ορισμένα ηλεκτρόνια είναι διάσπαρτα μέσα από μεγάλες γωνίες και εμποδίζονται από το αντικειμενικό άνοιγμα, συμβάλλοντας στην αντίθεση στην εικόνα. Άλλοι είναι διάσπαρτοι μέσω μικρών γωνιών και συμβάλλουν στο συνολικό σήμα.
2. Ανελαστική σκέδαση:
* Τι συμβαίνει: Τα ηλεκτρόνια χάνουν μέρος της ενέργειας τους λόγω αλληλεπιδράσεων με τα ηλεκτρόνια του δείγματος, με αποτέλεσμα τη διέγερση των ατόμων ή του ιονισμού. Αυτό συμβαίνει τόσο στο TEM όσο και στο ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM) .
* μοίρα:
* στο TEM: Τα ατελή διάσπαρτα ηλεκτρόνια συμβάλλουν σε πρότυπα περίθλασης και φασματοσκοπία απώλειας ενέργειας (EELS) , παρέχοντας πληροφορίες σχετικά με τη χημική σύνθεση και τη συγκόλληση του δείγματος.
* σε SEM: Τα διάσπαρτα ηλεκτρόνια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για απεικόνιση ηλεκτρονίων (BSE) με οπίσθια διάσπαση (BSE) , η οποία παρέχει πληροφορίες σχετικά με τον ατομικό αριθμό του δείγματος. Η υπόλοιπη ενέργεια μπορεί να χαθεί ως δευτερεύοντα ηλεκτρόνια (SE) , τα οποία εκπέμπονται από την επιφάνεια και χρησιμοποιούνται για Δευτερεύουσα απεικόνιση ηλεκτρονίων , παρέχοντας τοπογραφικές πληροφορίες.
3. Απορρόφηση:
* Τι συμβαίνει: Ορισμένα ηλεκτρόνια χάνουν όλη την ενέργειά τους στην αλληλεπίδραση με το δείγμα και απορροφώνται. Αυτό συμβαίνει πιο εύκολα σε παχιά δείγματα .
* μοίρα: Τα απορροφημένα ηλεκτρόνια συμβάλλουν στην παραγωγή θερμότητας Μέσα στο δείγμα, ενδεχομένως προκαλώντας ζημιά.
4. Bremsstrahlung:
* Τι συμβαίνει: Τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας αλληλεπιδρούν με τον πυρήνα του ατόμου, παράγοντας ακτινοβολία Bremsstrahlung (Ακτίνες Χ). Αυτό το φαινόμενο είναι πιο εμφανές στο SEM .
* μοίρα: Οι ακτίνες Χ μπορούν να ανιχνευθούν και να χρησιμοποιηθούν για φασματοσκοπία ακτίνων Χ ενεργείας-διασποράς (EDS) , η οποία παρέχει πληροφορίες σχετικά με τη στοιχειακή σύνθεση του δείγματος.
Συνοπτικά:
Η τύχη των ηλεκτρονίων που αλληλεπιδρούν με ένα δείγμα σε ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο είναι πολύπλευρα. Μπορούν να διασκορπιστούν ελαστικά ή ανεφοδιαστικά, να απορροφηθούν ή να παράγουν ακτίνες Χ. Κάθε αλληλεπίδραση παρέχει πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τη δομή, τη σύνθεση και τις ιδιότητες του δείγματος.
Οι σχετικές αναλογίες αυτών των αλληλεπιδράσεων ποικίλλουν ανάλογα με το συγκεκριμένο μικροσκόπιο, το δείγμα και την ενέργεια δέσμης ηλεκτρονίων. Η κατανόηση αυτών των αλληλεπιδράσεων είναι ζωτικής σημασίας για την ερμηνεία των δεδομένων που λαμβάνονται από την ηλεκτρονική μικροσκοπία και την εξαγωγή σημαντικών γνώσεων.
