减速模式下的信号
图1 样品台的负电位对原始电子束起减速作用
样品台减速技术各个厂家叫法不一样,有的叫电子束减速技术,有的称为柔光技术。这里我们统一称为BDM (Beam Decelerate Mode)技术。在BDM技术下,产生的电子信号和正常模式会变得有所不同。
样品台的负电位对于原始电子来说起减速作用,但是对于产生的 SE 和 BSE 来说,却是起到加速作用。SE 和 BSE 受到电场加速后,都会变成高能量电子,而且出射角度都有增大的趋势。二次电子因为能量小,所以受到电场的作用较大,各个方向的 SE 都会被电场推到相对较高的角度;而背散射电子虽然也会被电场往上方推,不过因为能量相对较高,所以出射角增大的衬度不如 SE 明显,低角 BSE 变成中角 BSE、中角 BSE 变成高角 BSE。
图3 减速模式下 SE 和 BSE 的出射角度示意图
减速模式下的衬度
此时,虽然 SE 和 BSE 虽然产生的原因以及携带的衬度不同,但因为样品台的负电位的作用,能量、出射角度都比较接近,因此从探测的角度来说难以完全区分。因此在 BDM模式下,接收到的电子信号基本都是 SE 和 BSE 的混合信号,兼有形貌和成分衬度。如图4,在减速模式下,无论是硫酸盐上的细胞,还是贝壳内壁,一个探测器获得的图像都可以表现出明显的形貌和成分衬度。
图4 硫酸盐上的细胞(左图) 贝壳(右图)
不过虽然都是SE和BSE的混合信号,不同角度探测器的实际效果也有一定的差异。越处于高角的探测器接收到的信号中相对SE所占比例较多,有着更多SE信号的特点,如形貌衬度比重更高;反之越是低位探测器接收到的BSE信号相对较多,表现在衬度上有着更多BSE信号的特点,如图5。
图5 减速模式下较高位探测器(左)和较低位探测器(右)的衬度对比
以往为了同时对比形貌和成分衬度,往往需要 SE 和 BSE 同时进行拍摄,通过SE 和 BSE 图像进行对比,以判断试样中的形貌和成分的对应信息;或者利用探测器信号混合,将 SE 和 BSE 的形貌衬度和成分衬度叠加在一张图像上,如图6。
图6. 常规模式下的SE(左)、BSE(中)图像,以及将两者混合的图像SE+BSE(右)
图7 金相试样在10kV下的BSE图像(左),和13-3kV减速模式下的混合衬度(右)
图8 晶体材料在常规模式下的BSE像(左)、SE像(中),以及减速模式下的图像(右)
减速模式的总结
高位 | 低位 | ||
SE占比 | 较多 | 较少 | |
高角BSE占比 | 较多 | 较少 | |
低角BSE占比 | 较少 | 较多 | |
分辨率 | 高 | 低 | |
表面敏感度 | 高 | 低 | |
立体感 | 低 | 高 | |
抗荷电 | 弱 | 强 | |
成分衬度 | 弱 | 强 | |
形貌衬度 | 强 | 更强 | |
电位衬度 | 强 | 弱 |
按照惯例,今天还有一个小问题,答案将在下一期公布噢!
上一期答案
问题:以下是不同类型背散射电子图片,你能说出分别是由哪种BSE成像吗?
01
答案: 中角、低角、高角
02
答案:低角、高角、中角
03
答案:低角、高角、中角
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