Hvad er skæbnen for elektroner, der interagerer med et eksemplar i et elektronmikroskop?

Elektronernes skæbne, der interagerer med et eksemplar i et elektronmikroskop, afhænger af flere faktorer, herunder mikroskoptypen, arten af ​​prøven og elektronens energi. Her er en sammenbrud af mulighederne:

1. Elastisk spredning:

* Hvad sker der: Elektronerne afbøjes af det elektrostatiske felt af atomerne i prøven uden at miste energi. Denne type interaktion er primært ansvarlig for billeddannelse i transmissionselektronmikroskopi (TEM) , når de spredte elektroner projiceres på en skærm eller detektor, hvilket skaber et forstørret billede.

* skæbne: Nogle elektroner er spredt gennem store vinkler og er blokeret af den objektive åbning, hvilket bidrager til kontrast til billedet. Andre er spredt gennem små vinkler og bidrager til det samlede signal.

2. Inelastisk spredning:

* Hvad sker der: Elektronerne mister noget af deres energi på grund af interaktioner med prøvens elektroner, hvilket resulterer i excitation af atomer eller ionisering. Dette forekommer i både TEM og scanning af elektronmikroskopi (SEM) .

* skæbne:

* i TEM: Inelastisk spredte elektroner bidrager til diffraktionsmønstre og Energitabspektroskopi (ål) , der giver information om den kemiske sammensætning og binding af prøven.

* I SEM: Inelastisk spredte elektroner kan bruges til backscattered Electron (BSE) Imaging , der giver information om prøvens atomnummer. Den resterende energi kan gå tabt som sekundære elektroner (SE) , som udsendes fra overfladen og bruges til sekundær elektronafbildning , der giver topografisk information.

3. Absorption:

* Hvad sker der: Nogle elektroner mister al deres energi i interaktionen med prøven og absorberes. Dette forekommer lettere i tykke prøver .

* skæbne: De absorberede elektroner bidrager til varmeproduktion Inden for prøven forårsager potentielt skade.

4. Bremsstrahlung:

* Hvad sker der: Elektroner med høj energi interagerer med atomets kerne og producerer bremsstrahlung stråling (Røntgenstråler). Dette fænomen er mere fremtrædende i sem .

* skæbne: Røntgenstråler kan påvises og bruges til energidispersiv røntgenspektroskopi (eds) , der giver information om den elementære sammensætning af prøven.

Kortfattet:

Elektronernes skæbne, der interagerer med et eksemplar i et elektronmikroskop, er mangefacetteret. De kan spredes elastisk eller inelastisk, absorberes eller genererer røntgenstråler. Hver interaktion giver værdifulde oplysninger om prøvens struktur, sammensætning og egenskaber.

De relative andele af disse interaktioner varierer afhængigt af det specifikke mikroskop, prøven og elektronstråleenergien. At forstå disse interaktioner er afgørende for at fortolke de data, der er opnået fra elektronmikroskopi og udtrække meningsfuld indsigt.