背散射电子(Backscattered Electrons,简称BSE)是扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)中常用的信号之一。以下是背散射电子的一些主要特点:
原子序数敏感:背散射电子的产额与原子序数(Z)的平方成正比,因此对不同原子序数的元素特别敏感,可以用来区分样品中的不同物质。
表面信息丰富:BSE主要来自于样品表面的反射,因此它们携带了丰富的表面形态和组成信息。
能量高:背散射电子的能量较高,一般为几千到几万电子伏特(eV),远高于二次电子(Secondary Electrons,SE)的能量。
逃逸深度浅:它们通常在样品表面以下几纳米到几微米的范围内产生,因此对样品表层的成分和结构非常敏感。
产生区域小:背散射电子主要在入射电子束与样品相互作用的局部区域内产生,因此具有较高的空间分辨率。
图像对比度高:由于BSE信号对原子序数敏感,不同材料在BSE图像上呈现出明显的对比度差异。
信号强度大:相比于二次电子,背散射电子信号强度较大,可以提高图像的信噪比。
易于检出:由于背散射电子的能量较高,它们更容易被探测器收集和检测。
不受样品充电影响:在非导电样品上,背散射电子信号不会像二次电子那样受到样品表面充电的影响。
分析能力:结合能量色散X射线光谱(Energy Dispersive X-ray, EDX)分析,背散射电子可以用于元素的定性和定量分析。
样品制备要求低:与透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope, TEM)相比,SEM使用背散射电子进行分析时,对样品的制备要求较低。
形态特征明显:BSE图像可以清晰地显示样品的形态特征,如颗粒大小、形状和分布。
背散射电子的这些特点使其成为材料科学、地质学、生物学和许多其他领域的研究中非常重要的分析工具。