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二次电子的能量低,受局部电场的影响变化大,如图a所示的颗粒在电子束的照射下因充了负电子而发白,在这发白的颗粒周围感应了正电荷,天津金属样品电镜分析,而感应了正电荷的区域导致二次电子的发射量减小,使颗粒周围明显变暗。由于二次电子像分辨力高、阴影效应不明显、景深深、立体感强,所以它是扫描电镜中主要的成像方式。它特别适用于观察和分析起伏较大的粗糙面,如金属、陶瓷和塑料等材料的断口,所以在材料学科中扫描电镜得到了广泛应用。
二次电子是相对于入射电子的一种提法。它是指被高能入射(也称为一次或初次)电子束轰击出来的试样中的核外电子。由于原子核和外层价电子间的结合能很小,当原子的核外电子从入射电子那里获得大于相应的结合能后,就可脱离原子核的约束而成为自由电子。如果这种脱离过程发生在试样表面和亚表面层,那么这些能量大于材料逸出功的电子就可以从试样表面逸出,就成为二次电子。
加速电压越低,电子束的波长越长,越不容易得到高分辨力的图像,所以低加速电压仅适合于拍摄放大倍率不太高的图像,还有信噪也比较差,抗外部电磁场的干扰能力也较弱,对试样表层所受的污染会变得更敏感,所以不易得到高清晰和高分辨力的图像。
加速电压越高入射电子束的波长越短,也就越容易得到高分辨力的图像,还有抗外部电磁场的干扰能力也会增强,也不易受到试样表层污染斑的影响,所以高的加速电压比较适合拍摄高倍率的图像。