主题：【求助】请教一个关于二次电子和特征X射线的比较弱的问题

原文由 eigen 发表:
有个概念性的问题，比较弱哈
扫描电镜中二次电子主要来自表面原子的价电子
而特征X射线是原子的内层电子受到激发后，在能级跃迁过程中直接释放的具有特征能量和特征波长的一种电磁波辐射

以前一直以为与x射线相关的这部分被激发出去的电子就是二次电子，现在看来二次电子来自不同的地方，那么这部分内层电子激发以后去了哪里？

谢谢啊

原文由 eigen 发表:
有个概念性的问题，比较弱哈
扫描电镜中二次电子主要来自表面原子的价电子
而特征X射线是原子的内层电子受到激发后，在能级跃迁过程中直接释放的具有特征能量和特征波长的一种电磁波辐射

以前一直以为与x射线相关的这部分被激发出去的电子就是二次电子，现在看来二次电子来自不同的地方，那么这部分内层电子激发以后去了哪里？

谢谢啊

原文由 tao______ 发表:

原文由 eigen 发表:
有个概念性的问题，比较弱哈
扫描电镜中二次电子主要来自表面原子的价电子
而特征X射线是原子的内层电子受到激发后，在能级跃迁过程中直接释放的具有特征能量和特征波长的一种电磁波辐射

以前一直以为与x射线相关的这部分被激发出去的电子就是二次电子，现在看来二次电子来自不同的地方，那么这部分内层电子激发以后去了哪里？

谢谢啊

我来说说吧,首先从加速电子和样品作用说起:大家都知道,加速电子和样品作用,99%以上的能量都转化为热能只有极少极少部分的电子是产生射线的.我们姑且把转化为热能的大部分电子忽略,来讨论极少部分的产生射线的加速电子:这部分加速电子中又分以下几类
第一类:产生轫致辐射的加速电子
具体作用过程是这样的:加速电子轰击样品,其中有部分电子并没有和核外轨道上的电子作用,只是在库伦力的作用下释放能量,释放的能量以X-射线的形式表示就是轫致辐射,也就是大家在能谱谱图上看到的连续的背底.
第二类:产生特征X射线的加速电子
这部分电子和核外电子作用,是处于基态的核外电子吸收能量,向外层轨道跃迁,处于激发态.激发态的电子是不稳定的,会以辐射的方式向外释放能量,重新回到基态,释放的能量中有部分是以x射线的方式释放,这部分x射线就是我们所说的特征x射线.
所以整个过程是严格遵守能量守恒定律的,不知道我的回答能不能解释楼主的问题.欢迎交流.
补充一下,还有部分加速电子由于能量较大,和核外电子作用后使核外电子脱离轨道变成自由电子,并不产生特征射线.这点可通过另外一个概念过压比来解释,过压比太大时,特征X射线的产额反而降低.

原文由 tao______ 发表:

原文由 semoperator 发表:
这个讨论挺有意思，我在补充几个问题，期望有人帮我澄清：

1. 入射电子的行为问题：经过加速的电子轰击到样品，使得样品产生各种信号，如二次电子，那入射电子激发出二次电子后，它本身去了哪里呢？如果它激发出样品深处的基态电子，导致高能态的电子向基态跃迁并释放X射线，那这个入射电子能否主动去填充低能级的基态，而不麻烦高能级的电子去填充呢？绝大部分的入射电子一般都去了哪里？

2. 二次电子的行为问题: 二次电子只能从样品最表面的几十个nm层被激发出来，为什么更深处的二次电子跑不出来？或者更深处就根本没有激发出二次电子？二次电子逸出表面必须要克服一个什么阻力或能量，是样品表面能，还是所谓的费米能级？被激发出来的二次电子是来自什么能级，如果是低能级，那是否也伴有X射线；如果是最高能级，那又有哪里的电子补充最高能级的缺位呢？

先回答您的第一个问题：入射电子的行为，从加速电子轰击样品开始，大部分的电子转化为热能，只有少数入射电子会激发其他信号，RENXIN版主解释过了，少数的入射电子会和样品有两种作用，第一：弹性碰撞模型，这种模型的实质是卢瑟福散射，入射电子其实是和原子核作用，入射电子的能量并没有改变严格讲应该是改变很小，只是运动的方向改变，通过改变运动方向散射出来，散射出来的这样的电子叫做背散射电子。第二：非弹性碰撞模型，这种模型的实质是入射电子和原子核外层的电子作用，作用过程很多，如连续X射线激发，二次电子激发，其他射线的激发，等等，二次电子激发只是其中的一种，当然在各种激发的过程中原先入射电子的能量衰减的多少是不一样的，比如连续X射线激发，入射电子能量衰减100％；二次电子激发过程中能量衰减<100%，只有出射能量小于50ev的出射电子定义为二次电子，因此入射电子的数量要比产生的二次电子数量多很多。到这里你的第一个问题已经解决了，入射电子以背散射电子，二次电子，以及其他射线的形式释放出来了，并不在样品里面。
第二个问题：入射电子不能主动填充，因为核外电子有严格的能阶分布，这个很简单。
第三个问题：二次电子定义为入射电子和核外电子作用后出射的<50ev的电子为二次电子，满足这两个条件的只能是入射电子和表层样品作用以后的出射电子。超过某一深度，入射电子和核外电子作用后二次电子产额为零。
以上回答仅供参考。欢迎继续讨论