Взаимодействие электронного пучка с твердым телом

Курсовая работа по предмету «Физика»
Информация о работе
  • Тема: Взаимодействие электронного пучка с твердым телом
  • Количество скачиваний: 36
  • Тип: Курсовая работа
  • Предмет: Физика
  • Количество страниц: 18
  • Язык работы: Русский язык
  • Дата загрузки: 2015-01-11 19:19:46
  • Размер файла: 1832.71 кб
Помогла работа? Поделись ссылкой
Ссылка на страницу (выберите нужный вариант)
  • Взаимодействие электронного пучка с твердым телом [Электронный ресурс]. – URL: https://www.sesiya.ru/kursovaya-rabota/fizika/1227-vzaimodeystvie-elektronnogo-puchka-s-tverdym-telom/ (дата обращения: 03.08.2021).
  • Взаимодействие электронного пучка с твердым телом // https://www.sesiya.ru/kursovaya-rabota/fizika/1227-vzaimodeystvie-elektronnogo-puchka-s-tverdym-telom/.
Есть ненужная работа?

Добавь её на сайт, помоги студентам и школьникам выполнять работы самостоятельно

добавить работу
Обратиться за помощью в подготовке работы

Заполнение формы не обязывает Вас к заказу

Информация о документе

Документ предоставляется как есть, мы не несем ответственности, за правильность представленной в нём информации. Используя информацию для подготовки своей работы необходимо помнить, что текст работы может быть устаревшим, работа может не пройти проверку на заимствования.

Если Вы являетесь автором текста представленного на данной странице и не хотите чтобы он был размешён на нашем сайте напишите об этом перейдя по ссылке: «Правообладателям»

Можно ли скачать документ с работой

Да, скачать документ можно бесплатно, без регистрации перейдя по ссылке:

Оглавление
Введение.
Взаимодействие электронного пучка с твердым телом.
Атомная модель Бора
Упругое рассеивание
Неупрогое рассеивание
Область взаимодействия электронного пучка с образцом
Рентгеноспектральный микроанализ с использованием энергодисперсионного спектрометра
Характеристические спектры
Механизм возникновения рентгеновских серий
Конструкция энергодисперсионного спектрометра
Принцип детектирования
РСМА с использованием ЭДС
Сравнение ЭДС и ВДС
Закон Мозли
Практическая часть



























Введение

Большой класс экспериментальных методов основан на регистрации сигналов, возникающих в процессе облучения исследуемого объекта электронным пучком. Эти методы называют электронно-зондовыми. К ним относятся такие методы, как растровая электронная микроскопия (РЭМ), рентгеноспектральный микроанализ (РСМА), катодолюминесценция (КЛ), оже-спектроскопия и др. Для корректной интерпретации получаемых данных необходимо понимание процессов взаимодействия электронов с исследуемыми объектами.

Взаимодействие электронного пучка с твердым телом

Характерная энергия электронов в пучке составляет 1 ÷ 50 кэВ. Это означает, что электроны с такой энергией могут возбудить большое количество разнообразных процессов в объекте. Однако, за исключением специальных редких случаев (таких, как органические материалы) энергии налетающих электронов недостаточно для разрыва атомной связи или смещения атома. Поэтому электронно-зондовые методы относятся к неразрушающим методам анализа.

При взаимодействии с образцом электроны пучка претерпевают взаимодействия, которые можно разделить на упругие и неупругие. Для высокоэнергетических электронов выше вероятность рассеяться упруго, для низкоэнергетических электронов – неупруго. Данные взаимодействия электрона с образцом основаны на Боровской модели атома.

Атомная модель Бора

Рис. 1. Атомная модель Бора
Представьте, что электроны в атоме движутся по определенным электронным орбитам. Каждыйэлектрон вращается по своей орбите вокруг ядра атома. Каждая такая орбита для электрона получила название "уровень энергии". Энергия электронов в атоме может изменяться только скачкообразно. Т.е. электрон может перескакивать с одной орбиты на другую и обратно (но не может занимать положение между орбитами). Говорят, что энергетические состояния электронов в атоме квантованы.
Энергия электрона зависит от радиуса его орбиты. Минимальная энергия у электрона, который находится на ближайшей к ядру орбите. При поглощении кванта энергии электрон переходит на орбиту с более высокой энергией (возбужденное состояние). И наоборот, при переходе с высокого энергетического уровня на более низкий - электрон отдает (излучает) квант энергии(Рис.1).


Упругое рассеяние

При упругом рассеянии изменяется направление вектора скорости электрона, а ее величина и, следовательно, величина кинетической энергии фактически остается постоянной. Образцу при каждом акте упругого рассеяния передается энергия порядка 1 эВ, что пренебрежимо мало по сравнению с первоначальной энергией электронов в пучке (~ 1 кэВ). Угол отклонения от направления падения может принимать значения в переделах от 0° вплоть до 180°, но его наиболее вероятное значение составляет по порядку величины единицы градусов. Упругое рассеяние происходит в результате столкновений электронов высокой энергии с ядрами атомов, частично экранированных связанными электронами. В результате упругих взаимодействий электрон может покинуть образец. Такой электрон называется отражённым.Экспериментально установлено, что доляотраженных электронов может достигать 30% от изначальногоколичества электронов пучка. Электроны пучка, которые вылетают споверхности образца в качестве отражённых электронов, имеютменьшую энергию, чем до взаимодействия, так как проходятнекоторое расстояние внутри твёрдого тела и теряют энергию.Контраст изображения, полученный в режиме отражённых электроновв растровой электронной микроскопии позволяет извлекать полезнуюинформацию о различии среднего атомного номера исследуемогообъекта. Коэффициент отражения электронов прямопропорционален атомному номеру матрицы, поэтому более светлыеобласти на изображении соответствуют фазам с большим средниматомным номером.

Неупругое рассеяние
При неупругих взаимодействиях траектория электрона изменяется мало, при этом происходит передача энергии твёрдому телу. Неупругие взаимодействия происходят, в основном, между электронами пучка и электронами образца.



Благодаря неупругимвзаимодействиям возникают: