掃描電鏡/能譜原理及特殊分析技術

上篇　掃描電鏡/X射線能譜儀基本原理

第1章 概述3
1.1 掃描電鏡的產生和發展 3
1.2 掃描電鏡的種類與特點 4
1.2.1 掃描隧道顯微鏡（STM） 5
1.2.2 雙束掃描電鏡（FIB） 6
1.2.3 環境掃描電鏡（ESEM） 7
1.2.4 冷凍掃描電鏡(Cryo-SEM) 8
1.2.5 掃描透射電鏡（STEM） 9
1.3 掃描電鏡的發展趨勢 10

第2章 掃描電鏡的原理、結構及應用技術13
2.1 基礎知識 13
2.1.1 解析度 13
2.1.2 放大倍率 15
2.1.3 像差 17
2.1.4 電子束斑 24
2.2 電子束與物質的相互作用 26
2.2.1 散射 26
2.2.2 主要成像信號 28
2.3 掃描電鏡的結構與工作原理 35
2.3.1 電鏡的工作原理 35
2.3.2 掃描電鏡的結構 37
2.3.3 圖像襯度和成因 49
2.4 圖像品質及主要影響因素 57
2.4.1 高品質圖像特徵點組成 57
2.4.2 圖像品質影響因素——儀器參數 59
2.4.3 圖像品質影響因素——操作技術 62
2.5 掃描電鏡樣品製備技術 66

第3章 X射線能譜儀原理、結構及分析技術72
3.1 X射線的產生及應用 72
3.2 能譜儀結構及工作原理 78
3.3 能譜測試中的基本概念 82
3.3.1 幾何位置 82
3.3.2 軟體參數 85
3.3.3 儀器性能指標 87
3.4 能譜儀的分析特點 89
3.5 能譜儀定性和定量分析 91
3.5.1 定性分析 91
3.5.2 定量分析及校正方法 96
3.5.3 其他定量校正方法 104
3.6 能譜儀的分析方法 107
3.7 能譜分析的主要參數選擇 111
3.7.1 加速電壓的選擇 111
3.7.2 特徵X射線的選擇 113
3.7.3 束流 114
3.8 能譜定量分析誤差及探測限 115
3.8.1 誤差來源 115
3.8.2 脈衝計數統計誤差 117
3.8.3 探測限（CL） 118

下篇　特殊分析技術原理及應用

第4章 低電壓成像分析技術123
4.1 低電壓掃描電鏡技術突破 124
4.1.1 低電壓成像技術的限制 124
4.1.2 低電壓成像技術的突破 125
4.2 低電壓成像技術的應用及原理 130
4.2.1 非導電材料上的成像應用 130
4.2.2 熱敏材料上的成像應用 138
4.2.3 材料極表面區域的成像應用 142

第5章 高空間解析度能譜分析技術147
5.1 技術概述 147
5.2 低電壓提高能譜空間解析度技術 148
5.2.1 基本原理 148
5.2.2 低電壓能譜分析特點 149
5.2.3 典型案例分析 154
5.3 薄片法提高能譜空間解析度技術 160
5.3.1 基本原理 162
5.3.2 薄片法分析特點 164
5.3.3 經典應用案例分析 167

第6章 荷電問題及其解決技術172
6.1 荷電現象描述 172
6.2 荷電效應的產生機理 172
6.3 荷電效應對圖像品質的影響 175
6.4 荷電問題的解決技術及應用案例 175
6.4.1 多餘電荷的及時消除 177
6.4.2 出入電流的動態平衡 181
6.4.3 荷電不敏感的成像信號或裝置選擇 186

第7章 低真空成像分析技術194
7.1 低真空模式特點 194
7.2 低真空模式的硬體配備 195
7.3 低真空成像技術的應用 198
7.3.1 非導電樣品的直接觀察 198
7.3.2 生物樣品的原生態觀察 201

第8章 高景深及立體成像分析技術203
8.1 技術概述 203
8.2 基本理論 204
8.3 圖像景深的參數影響及應用案例 206
8.3.1 工作距離對圖像景深的影響 206
8.3.2 物鏡光闌對圖像景深的影響 207
8.4 立體成像技術應用 208

第9章 顆粒檢測分析技術210
9.1 工作原理 210
9.2 制樣方法 212
9.3 測試方法和過程 212
9.4 案例分析 213

第10章 特殊樣品的能譜分析技術221
10.1 輕重元素兼具樣品的能譜分析技術 221
10.2 粗糙樣品的定量分析技術 224
10.3 譜峰相近元素樣品的能譜分析技術 226
10.4 納米填充顆粒能譜分析技術 228
10.5 低真空條件下的能譜分析誤差 232

參考文獻 234