Электронное зондирование
Cтраница 1
Электронное зондирование является почти идеальным способом комплексного исследования поверхности и тонких пленок. Атомно-электронная структура, микроструктура и химический состав, определяющие свойства вещества, - таков диапазон характеристик, получаемый от слоев толщиной от 1 им до 10 мкм. Сочетание наглядной и аналитической информации, высокие чувствительность и локальность по площади и глубине, простота и дешевизна источников электронных пучков ставят элект-ронно-зондовые методы вне конкуренции. [1]
Катодолюминесцентное излучение, возникающее при электронном зондировании, характеризуется значительной плотностью возбужденных состояний в люминофоре. Часть образовавшихся вторичных электронов может рекомбинировать с дырками, при этом излучаются фотоны с длиной волны в диапазоне от инфракрасной до ультрафиолетовой части спектра. Вероятность запасти поглощенную энергию выше для люминофоров с более совершенной кристаллической структурой; для аморфных материалов эта способность невелика. Повышение интенсивности возбуждения также снижает длительность возбужденного состояния. Яркость люминесценции является функцией материала люминофора и интенсивности возбуждения. Выход ка-тодолюминесценции невелик ( несколько процентов), так как подавляющая часть энергии зонда расходуется на вторичную электронную эмиссию и разогрев вещества люминофора. [2]
В настоящей работе представляют интерес результаты электронного зондирования образцов, закаленных в процессе затвердевания. [3]
 |
Обратная ликвация кремния в сером чугуне с 4 0 % С и 1 95 % Si. Травление пикратом натрия, Х50. [4] |
Противоположная, в целом, картина распределения элементов обнаруживается при электронном зондировании заэвтектических чугунов со степенью эвтектичности 51 1, затвердевавших белыми благодаря стабилизации хромом ( 1 5 %) пр. [5]
Совершенствование методов металлографического и химического фазового анализа чугуна [2,68], широкое применение электронного зондирования фаз на рентгеновских микроанализаторах [69] позволили в последние годы детально изучить распределение основных компонентов и примесей между фазами и в фазах чугуна. [6]
Таким образом, исследования реальной структуры поверхности приобрели важное значение в катализе; основным методом этих исследований является электронное зондирование - ДЭНЭ и ПЭМ. По данным ДЭНЭ устанавливают ориентацию и высоту ступеней, а также ширину террас. Динамику роста и движения ступеней изучают методом ПЭМ с применением реплик. [7]
Реальное строение поверхности твердых тел и тонких пленок, столь важное для материаловедения, в настоящее время эффективно исследуют методами электронного зондирования. [8]
В выявлении особенностей неоднородного распределения элементов наряду с традиционными методами световой микроскопии большую роль играет локальный рент-геноспектральный анализ. Результаты электронного зондирования фаз и структурных составляющих используют не только для изучения структурообразования чугуна, но и для уточнения условий фазовых равновесий в сложно-легированных чугунах. [9]
При выяснении механизма кристаллизации модифицированных чугунов необходимо изучить характер распределения модификаторов в структуре отливок и в первую очередь в шаровидных включениях графита. В последнее время для этого используют новейший метод в области локального анализа - электронное зондирование. [10]
Можно полагать, что методы электронного зонда в комплексных исследованиях строения слоев толщиной от долей нанометра до нескольких микрометров практически стоят вне конкуренции. Ни один из других высокочувствительных методов анализа поверхности, как, например, фотоэлектронная спектроскопия или вторично-ионная масс-спектрометрия, не обеспечивает получения комплексной информации, не позволяет изучать одновременно нано - и микрослои ( как это делается при электронном зондировании путем выбора вида вторичных сигналов), не дает такой высокой локальности по площади. [11]
Редкоземельные элементы ограниченно растворимы в железе [7], поэтому при кристаллизации избыточных фаз ( аустенита или цементита) наблюдается перераспределение модификаторов в объеме сплава и обогащение эвтектической жидкости. На рис. 4 приведены микроснимки образцов заэвтектических сплавов Fe - С-Si, модифицированных металлическим лантаном и закаленных от температур выше ( а) и ниже ( б) линии ликвидуса. С микроснимками совмещены кривые распределения лантана, полученные при электронном зондировании. В тонком ледебурите ( рис. 4), который является фиксатором жидкой фазы, наблюдается относительно равномерное распределение модификатора. Небольшой концентрационный пик виден в правой части диаграммы; он соответствует пересечению зондом границы небольшого участка со структурно свободным карбидом. [12]
Область объекта, из которой поступают сигналы, и интенсивность сигналов определяются протяженностью зоны возбуждения и степенью поглощения сигналов объектом. Зона возбуждения зависит от энергии зонда Е и среднего атомного номера элементов объекта Z. В среднем Оже-электроны эмиттируют из глубины 1 - 2 нм, вторичные электроны - до 50 им, отраженные электроны - 0 1 - 1 мкм, рентгеновские лучи - 0 5 - 5 мкм, катодолюминесцентное - 1 - 2 мкм. Эти цифры характеризуют вариации локальности электронного зондирования по глубине. Локальность по поверхности определяется диаметром зонда и в значительной мере объемом зоны возбуждения; лучшие приборы обеспечивают локальность по площади в десятки - сотни нанометров. [14]
Возможность относительно легкой фокусировки пучка электронов обеспечивает и высокую локальность по поверхности. Так, при достаточной яркости пучка диаметр зонда в десятки нанометров дает для тонких пленок тот же порядок локальности. В менее благоприятных случаях она составляет несколько микрометров, и продолжающееся совершенствование электронно-зондовой техники сдвигает эту границу в субмикронную область. Чувствительность электронно-зондовых методов к следам элементов является одной из наиболее высоких среди аналитических методов. При стандартной локальности порядка долей кубического микрометра предел обнаружения метода доходит до Ю-16-10 17 г, что позволяет определять ничтожные количества веществ. Характерной особенностью электронного зондирования является его экспрессность. Информация выдается непосредственно в ходе эксперимента, причем ее можно одновременно наблюдать на дисплее и фиксировать на записывающих устройствах. Совершенствование фототехники и применение компьютеров позволяет получать разнообразные сведения об объекте за короткий отрезок времени. Хотя взаимодействие электронного зонда с веществом может изменять электронную структуру последнего, несоизмеримость общей площади объекта и зоны облучения позволяет справедливо полагать, что в целом объект сохраняется неразрушенным и пригодным для дальнейших исследований. [15]
Страницы: 1