3.原子序数衬度观察
原子序数衬度是利用对样品表层微区原子序数或化学成分变化敏感的物理信号,如背散射电子、吸收电子等作为调制信号而形成的一种能反映微区化学成分差别的像衬度。实验证明,在实验条件相同的情况下,背散射电子信号的强度随原子序数增大而增大。在样品表层平均原子序数较大的区域,产生的背散射信号强度较高,背散射电子像中相应的区域显示较亮的衬度;而样品表层平均原子序数较小的区域则显示较暗的衬度。由此可见,背散射电子像中不同区域衬度的差别,实际上反映了样品相应不同区域平均原子序数的差异,据此可定性分析样品微区的化学成分分布。吸收电子像显示的原子序数衬度与背散射电子像相反,平均原子序数较大的区域图像衬度较暗,平均原子序数较小的区域显示较亮的图像衬度。原子序数衬度适合于研究钢与合金的共晶组织,以及各种界面附近的元素扩散。
图实5—4是A1-Li合金铸态共晶组织的背散射电子像。由图可见,基体a-A1
固溶体由于其平均原子序数较大,产生背散射电子信号强度较高,显示较亮的图像衬度。在基体中平行分布的针状相为铝锂化合物,因其平均原子序数小于基体而显示较暗的衬度。
在此顺便指出,由于背散射电子是被样品原子反射回来的入射电子,其能量较高,离开样品表面后沿直线轨迹运动,因此信号探测器只能检测到直接射向探头的背散射电子,有效收集立体角小,信号强度较低。尤其是样品中背向探测器的那些区域产生的背散射电子,因无法到达探测器而不能被接收。所以利用闪烁体计数器接收背散射电子信号时,只适合于表面平整的样品,实验前样品表面必须抛光而不需腐蚀。
四、实验报告要求
1) 简述扫描电镜的基本结构及特点。
2) 举例说明扫描电镜表面形貌衬度和原子序数衬度的应用。


