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1、一、电子束与样品作用为什么电子显微分析措施在材料研究中非常有用?答:由于电子显微分析可以)观测材料的表面形貌;）可以用来研究样品的晶体构造和晶体取向分布;3)可以进行能固体能谱分析。以上三个方面对于研究材料的性能与微观组织和成分的关系有很大的协助。2.电子与样品作用产生的信号是如何被运用的?扫描电镜运用了那几种信号?高能电子束与试样物质互相作用，产生多种信号，这些信号被相应的接受器接受,通过放大器和解决后,可以获得样品成分和内部构造的丰富信息。背散射电子和二次电子重要应用于扫描电镜；透射电子用于透射电镜；特性X射线可应用于能谱仪，电子探针等;俄歇电子可应用于俄歇电子能谱仪。吸取电子也可应用于扫
2、描电镜，形成吸取电子像。1）背散射电子。背散射电子是指被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子。其中涉及弹性背散射电子和非弹性背散射电子。背散射电子的产生范畴深，由于背散射电子的产额随原子序数的增长而增长，因此,运用背散射电子作为成像信号不仅能分析形貌特性，也可用来显示原子序数衬度,定性地进行成分分析。2）二次电子。二次电子是指被入射电子轰击出来的核外电子。二次电子来自表面50500 的区域,能量为0-50 e。它对试样表面状态非常敏感,能有效地显示试样表面的微观形貌。）吸取电子。入射电子进入样品后，经多次非弹性散射,能量损失殆尽（假定样品有足够厚度，没有透射电子产生），最后被样品吸取。若
3、在样品和地之间接入一种高敏捷度的电流表,就可以测得样品对地的信号。若把吸取电子信号作为调制图像的信号，则其衬度与二次电子像和背散射电子像的反差是互补的。4）透射电子。如果样品厚度不不小于入射电子的有效穿透深度,那么就会有相称数量的入射电子可以穿过薄样品而成为透射电子。样品下方检测到的透射电子信号中,除了有能量与入射电子相称的弹性散射电子外，尚有多种不同能量损失的非弹性散射电子。其中有些待征能量损失5）特性射线。特性射线是原子的内层电子受到激发后来,在能级跃迁过程中直接释放的具有特性能量和波长的一种电磁波辐射。如果用X射线探测器测到了样品微区中存在某一特性波长,就可以鉴定该微区中存在的相应元素。
4、)俄歇电子。如果原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量不以射线的形式释放,而是用该能量将核外另一电子打出，脱离原子变为二次电子，这种二次电子叫做俄歇电子。俄歇电子是由试样表面极有限的几种原于层中发出的，这阐明俄歇电子信号合用于表层化学成分分析。3属于弹性散射的信号有哪几种?属于弹性散射的信号是背散电子, 以及透射电子的大部分。4. 荧光X射线、二次电子和背散电子哪一种在样品上扩展的体积最大?答:不同的信号在样品中穿透的体积各不相似,对于荧光射线、二次电子和背散电子来说，二次电子从表面-10n层发射出来,能量为0-50eV，被散电子从试样的0.11微米的深处发射出来,能量接近入射电子能量。荧光
5、X射线与特性X射线波长相似,特性射线是从试样的05-5微米的深处激发出来。因此荧光X射线的扩展体积最大，背散电子另一方面，二次电子的扩展体积最小。5在铝合金中距离样品表面0.um的亚表层有一块富铜相。与否可以用二次电子或者背散电子看到它?请具体解释因素。答：可以用背散电子看到。因素：二次电子为调制信号时，由于二次电子能量比较低(不不小于0eV）,在固体样品中的平均自由程只有1-10nm,只有在表层5-0nm的深度范畴内二次电子才干逸出样品表面。背散射电子作为调制信号时，由于背散射电子能量比较高，逃逸深度比二次电子大得多,可以从样品中较深的区域逸出(约为有效作用深度的30%左右）。具体说来,根据
6、课件中提供的资料，铝样品中背散电子的逃逸深度是5R,而在10 kV， 20 k, kV加速电压下的RO分别为1.,2，8.2 um,因此相应背散电子的逃逸深度是0.6,1.47,2.87 m，在不小于20k的电压下接受到表层0.5 u的信号,即可以看到。二、二次电子与背散电子.解释扫描电镜放大倍率的控制措施。答:当入射电子束作光栅扫描时,若电子束在样品表面扫描的幅度为As，在荧光屏上阴极射线同步扫描的幅度为Ac，则扫描电子显微镜的放大倍数为：M=Ac/s，扫描电子显微镜的荧光屏尺寸是固定不变的,放大倍率的变化是通过变化电子束在试样表面的扫描幅度A来实现的。（这一题同窗给出的答案都没有错,题目的
7、本意是提示同窗在扫描电镜中,放大倍数不是电磁透镜的放大作用）采集二次电子信号的探头在样品的什么位置，何能有效收集二次电子?二次电子是扫描电镜中的重要信号，是从样品表面返回的信号,因此其探头安装在样品的斜上方。二次电子是由一次电子激发的样品价带电子,能量很低，不不小于50 V，因此需要在探测器上加一种几百伏的正电压来吸引二次点子进入探测器。而此电压下另一种信号背散电子的运动轨迹不会受到大的干扰。3. 背散电子的探头为什么总是位于样品的正上方？答：由公式：() =s其中（)为空间强度分布，n为背散射电子数目，可见当电子束沿法线入射时,作用深度大，在正上方的信号采集效率是最大的,此外在样品正上方的背
8、散射电子空间辨别率大,因此探头总是位于样品的正上方。4. 要用扫描电镜观测不导电样品,可以采用哪些措施避免放电对图像清晰的影响?答:有如下措施：（1）减少电压,由于减少电压后单位时间内打在样品表面的电子数目减小，因此可以减少电荷在样品表面的堆积。()用环境扫描,通过在腔体内冲入水汽的措施，样品表面的电子通过水蒸气带走,从而减少样品表面电荷堆积。（3）喷金或喷碳,通过在样品表面喷金或喷碳，使电子束直接打在金膜或碳膜上，由于金和碳的导电性比较好,可以带走电子从而减少样品表面电荷堆积。（4)需要加快操作速度,由于时间越长电荷堆积越多，减少操作时间可以减少样品表面电荷的堆积。（崔琦)另一种答案:在试样
9、上喷涂一层导电物质金或碳；采用较低的加速电压；背散电子成像;改善样品和样品台的导电连接；用可变电压扫描电镜、环境扫描电镜直接观测。5 EBSD是背散电子衍射把戏分析，它可以用来研究样品的晶体构造和晶体取向分布。ESD分析的信号采集与一般扫描电镜中的背散电子成像有何不同?答：分析标定背散电子衍射把戏可以用来分析晶体的方位。它与晶体的构造和取向有关。而一般扫描电镜中的背散电子成像与产额和原子序数有关。三、电子探针与能谱分析1. 能谱如何与扫描电镜配合进行微区化学成分分析?答:由扫描电镜发射的电子束作为激发源照射到样品上,电子束激发出X射线,采集持续X射线和特性X射线的信号。可以由特性射线的谱图判断
10、出所选的微区中所具有的化学元素。2. 扫描电镜是进行断口分析的有效手段，缺陷组织的成分如何分析?答：断裂常常由缺陷组织引起，通过扫描电镜重要分析缺陷形状、大小、数量，第二相粒子及夹杂物分布等,通过这些信息来判断引起断裂的真实因素。当我们怀疑断口上的夹杂物或者缺陷是断裂因素时,可以选定夹杂物，用电镜附带的能谱仪获得其成分,判断与否是夹杂物。3. 从特性X射线形成的原理,分析采用3kV电压做电子探针分析时，可以检测到铜元素的几种特阵峰?考虑能量辨别率因素,进一步分析能谱措施也许检测到几种特性峰。答:采用30V电压做能谱分析时，可以检激发铜元素的7条谱线，分别是(eV):K 8.08 , K2 8.
11、8 ， 8.90 , K2 8.977， K 8.976, L.30，L.1考虑能量辨别率因素，由于E的能量辨别率是以上，因此能量值相差较小的峰无法分开,合并为一种峰，因此能谱措施仅能得到、K和L三个特性峰。(本题需要查找数据,可以从课本甚至网络，查找的途径不同,第一种问题的答案就不同。但是在课件中已经讲到Cu元素L和L分不开,并且已有图谱给出K、K和L特性峰)黄平给出了最合理的答案：答：元素C的激发电压:K：.048（KV);K2:02(KeV）；1:.94(V）;2:8.97(eV) ；K3:.976(KeV)。可以检测到7个特性峰。能谱可以检测到3个峰。4. 讨论电子探针的辨别率,即可以
12、检测的最小尺寸范畴。影响辨别率的重要因素有哪些?答:分析的最小尺寸范畴不仅与电子束有关,更与特性射线的激发范畴有关,后者往往不小于1微米，有时可达几微米。特性X射线激发范畴影响最大的是电镜电压和样品的原子序数。影响电子探针辨别率的重要因素有:电子束直径、特性X射线激发范畴，第二相的颗粒度、密度等。. 当合金中杂质元素含量低于0.5时,低于能谱的检测极限，此时还能用能谱检测出夹杂物成分吗？答:由于能谱的检测极限为0.5%,因此当合金中杂质元素含量低于.5时,如果所测的是平均成分就不能用能谱检测出夹杂物成分。但如果存在合金相或者夹杂区域,这些位置的元素含量会远远高于平均成分，则可以用能谱点分析模式
13、检测出夹杂物成分。5. 描述能谱定量分析时需要哪些校正。为了让定量分析数据可靠最有效措施是什么？答:ZAF修正。Z:原子序数修正。A：吸取修正。F：荧光校正修正。让定量分析数据可靠最有效措施是采用标样。样品准备也会影响定量分析数据可靠性。抛光态样品有助于定量分析精确性; 合金样品最佳不侵蚀样品,以避免第二相被腐蚀,避免产生腐蚀产物的污染。虽然样品尺寸几乎没有限制，小颗粒上得出的成分分析成果不可靠。(黄平）7. 在能谱的左端，即能量低于2e时如何对的定性峰?例如,如何对的定在1.7keV处浮现的峰是来自硅的还是来自钽的?答：由于金属元素钽的M线的能量值是71eV，它与元素的 K.7V很接近，因此
14、她们很难直接辨别。这时需要观测在8V附近与否存在T的峰，如果存在,则可以鉴定为T,如果不存在,则鉴定为Si元素。（崔琦）8.要分析钢的碳含量可以选用能谱吗？要分析钢中碳化物成分可以选用能谱吗？ 答:一般状况下，合金成分5%时相对误差增大。根据铁碳相图,钢的碳含量不不小于1%,诸多合金钢中甚至低于.1，低于检测极限,因此不用能谱分析检测碳含量。再者，碳元素很容易由样品的污染带入,例如表面油脂、吸附碳,等等,因此虽然用能谱分析检测到碳也不能觉得是钢的碳含量。 钢中的碳化物成分可以选用能谱。考虑到以上所提的污染因素,也会影响碳含量精确性，一般仅限于分析碳化物中的合金元素含量。1. 抱负透镜的成像过程
15、可以用线性函数描绘，为什么实际透镜不能同样描绘?答: 抱负传递系统的物与像成比例，即样品出射波与图像波函数为()1,然而实际成像系图像将发生非比例变化。同步,实际透镜存在球差,相干电子束干涉得到相位衬度像，信息传递时非线性传递,记录图像的解释复杂,反映的信息不具有直观性。（刘芮）.解释阿贝成像原理。既然高频电子衍射束减少图像的质量，为什么不能只收集低角度的电子束？减少高频电子衍射束传递质量的因素?答:阿贝成像原理为:样品出射波可以分解为不同空间频率的子波,各子波在成像系统中独立传播,图像由透镜调制后的各个子波合成得到,图像质量取决于收集到的子波数目和透镜对各子波的传递质量。由于图像质量取决于收集到的子波数目和透镜对各子波的传递质量，高角度的电子衍射束也影响着图像的质量,如果只收集低角度的电子束必然会导致样品信息丢失。高频电子衍射束传递质量的下降的因素是，高频电子衍射束在传递过程中穿过电磁透镜时会产生很大的相差，参与合成图像时导致图像失真。3. 在高辨别成像系统种，样品出射波通过傅立叶变换后，得到的成果是什么？此成果再进行反傅立叶变换得到什么？答：在高
