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二次电子的发射率随原子序数的变化不是很明显,如图a所示,它主要取决于试样的表面形貌。它是入射电子与试样中核外电子碰撞,电镜测试机构,使试样表面的核外电子被激发出来所产生的电子。当这些代表试样表面结构特征的电子被相应的探测器收集后作为扫描电镜的成像信号,其所成的像就称为二次电子像。二次电子像的衬度主要取决干试样表面与入射电子束所构成的倾角,而对于表面有一定形貌的试样,其形貌被看成由许许多多与入射电子束构成不同倾斜角度的微小形貌,如凸点、尖峰、台阶、平面、凹坑、裂纹和孔洞等细节所组成。
若灯丝的加热电流偏小,未达到临界饱和点,则会使灯丝的温度偏低,电镜测试费用,发射束流偏小且不稳定,结果会导致亮度不足、图像的信噪比变差;若灯丝的加热电流刚好处在临界饱和点,则发射的束流既稳定,亮度又高,图像的信噪比又比较好;若加热的电流超过临界饱和点,则只会增加灯丝的温度,而发射束流不会有明显增加,但会明显缩短灯丝的寿命,这种情况下的阴极激发电极寿命可能只有30~40小时,寿命短的甚至不到20小时。
二次电子主要是来自于距试样表面1~10nm之间深度的亚表面(试样表面0~1nm之间深度发出的电子主要为俄歇电子),电镜测试中心,二次电子能量在0~50eV之间,平均能量约30eV,所以这些二次电子能很好地显示出试样表面的微观形貌。由于入射电子仅经过几纳米的路径,还没有被多次反射和明显扩散,济南电镜测试,因此在入射电子照射的作用区内产生的二次电子区域与入射束的束斑直径差别不大,所以在同一台电镜中二次电子像的分辨能力。二次像的分辨力优于背散射像,背散射像的分辨力优于吸收电流像,吸收电流像的分辨力优于阴极荧光像。目前场发射和钨阴极电镜的二次电子像的分辨力都能分别优于1.0nm和3.0nm。一般情况下,扫描电镜的指标中所提及的图像分辨力,若没有特别说明,都是泛指二次电子像的分辨力。