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扫描电镜（SEM/EDS）
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主题：【分享】图像衬度与束流的关系

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fengyonghe
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发表于：2014/08/07 19:33:16 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
统计涨落系统的标准偏差：

n次测量的标准偏差如下




这两个计算公式，左边适用于无穷多次测量，右边的适用于有限次测量。测量数据是离散型数据。对于一个统计涨落系统，不存在n，也不存在Xi。能谱单次测量的计数N就是统计涨落系统，只能用如下公式计算。



N为计数量

在扫描电镜中，束流与衬度之间的关系也是用统计涨落加以解决的。

对试样进行高倍率观察时，为了减小束斑直径，需增大会聚镜缩小倍数，减小电子束电流。因电子束合轴不好时，也难以获得较大的电子束电流。入射电子束电流过小时，由试样发出的二次电子量小，在显像管上图像S/N显著下降。此时，像元之间存在的反映相应物元的二次电子信号之间的衬度难于分辨。

在检测的二次电子信号中包含的噪音有：杂散电子、检测器、光导管和放大器噪音等等。如图3-29所示，对于信号n的统计涨落噪音△n=√n。实验指出，能够识别▏n1-n2▕的条件（即在显像管上有人眼能够分辨的衬度），至少为▏n1-n2▏=5△n。在显像管上与一个像元相应的被检出的二次电子信号n满足下式：



式中N——扫描行列数（一帧）  q——电荷电量    t——扫描时间（一帧）

i——入射电子束电流      ε——常数（二次电子检出率，检出电子量/入射电子量）

至此可以求出可分辨的衬度（C），即信号最小变化率C




将n代入上式，





将实验值ε=0.25 t=100s  N=1000  q=1.6×10^-19代入式（3-5）则有







改写为





C值为灰度级别的倒数。如图像分为10个灰度等级，则C=0.1



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