材料分析方法 第3版 教学课件 作者 周玉 第16章.pptVIP

第二篇 材料电子显微分析 第八章 电子光学基础 第九章 透射电子显微镜 第十章 电子衍射 第十一章 晶体薄膜衍衬成像分析 第十二章 高分辨透射电子显微术 第十三章 扫描电子显微镜 第十四章 电子背散射衍射分析技术 第十五章 电子探针显微分析 第十六章 其他显微结构分析方法 第十六章 其他显微结构分析方法 本章主要内容 第一节 离子探针显微分析 第二节 低能电子衍射分析 第三节 俄歇电子能谱分析 第四节 场离子显微镜与原子探针 第五节 扫描隧道显微镜与原子力显微镜 第六节 X射线光电子能谱分析 第七节 红外光谱 第十六章 其他显微结构分析方法 本章主要内容 第八节 激光拉曼光谱 第九节 紫外-可见吸收光谱 第十节 原子发射光谱 第十一节 原子吸收光谱 第十二节 核磁共振 第十三节 电子能量损失谱 第十四节 扫描透射电子显微镜 第一节 离子探针显微分析 表16-1为几种表面分析方法的功能指标，供参考 第一节 离子探针显微分析 离子探针利用电子光学方法， 将初级离子加速并聚焦成 细小的高能离子束轰击样品表面， 激发和溅射二次离子，经 加速和质谱分析，分析区域的直径为1~2?m、深度小于?5nm 属于表面成分分析的仪器 主要性能指标及与其他仪器的对比见表 16-1， 除空间分辨率 外，其他性能均优于电子探针 离子探针仪的结构见图16-1， 等离子流发生器将气体电离， 加速电压为12~20kV，经扇形 磁体偏转后，由电磁透镜聚焦 成细小的初级离子束，轰击选 定的样品分析点 第一节 离子探针显微分析 首先， 二次离子进入径向电场为E 的圆筒形电容器式静 电分析器，运动轨迹半径 r? 为， r? = mv2/Ee (16-1) 式中， e 和 m 是离子电荷和质量；v 是离子速度 随后，二次离子在进入扇形磁铁内的均匀磁场(磁感应强度为 B)，按e/m 进行分类。若引出二次离子的加速电压为U，则磁 场内离子轨迹的半径 r 为 (16-2) 即离子轨迹半径 r 反比于二次离子荷质比的平方根(e/m)0.5 最后，信号经放大，获得离子探针质谱图 第一节 离子探针显微分析 第二节 低能电子衍射分析 低能电子衍射的入射电子能量为10 ~ 500eV 参与衍射的样品仅为表面一个原子层，即使电子能量较高(≥100eV)，也仅限于2~3个原子层，分别以二维方式参与衍射，不足以构成三维衍射 衍射二维的特点使其成为固体表面结构分析的重要工具 对于低能电子衍射，保持样品的表面清洁非常重要，以避免杂质吸附产生额外的衍射效应 衍射分析过程中，要求表面污染度始终低于1012个/cm2杂质原子。故必须采用无油真空系统，且要求真空度应优于1.33?10-8Pa 第二节 低能电子衍射分析 一、二维点阵的衍射 如图16-3所示，当波长为 ? 的电子波垂直入射一维点列 (平移矢量为 a )时，在与入射反方向交成 ? 角的背散射方向 上，散射波将相互加强，满足 asin? = h? (16-3) 式中，h 是整数。若二