Вторичные электроны энергии

Выбор энергии пучка, используемого для облучения образца, может также иметь большое влияние на вид изображения, в особенности если в состав сигнала изображения входит сигнал вторичных электронов. Энергия пучка может влиять на изображение через посредство 1) глубины проникновения электронов щучка,, которая влияет на глубину выхода отраженных электронов 2) изменений в коэффициенте вторично-электронной эмиссии, в частности при энергии пучка менее 5 кэВ, и [c.187]

Возникающий при этом быстрый электрон дополнительно ионизует молекулы воды, т.е. происходит размножение Н О" и электронов. Процесс размножения заканчивается при достижении вторичным электроном энергии, меньшей потенциала ионизации молекул Н О. [c.166]

Роль слабовозбужденных электронов при радиолизе водных растворов. Вторичные электроны, энергия которых в результате неупругих столкновений с молекулами воды становится меньше низшего потенциала возбуждения молекулы воды, называют слабовозбужденными [35, 54]. Исходя из определения, энергия Е та их электронов [c.86]

Значения 5,- не являются истинной характеристикой ионизации быстрыми ионами. В действительности первичная ионизация много меньше. Ионизация в основном обусловлена вторичными электронами, энергия которых часто превышает 100 эб ) это как раз та область энергий, в которой [c.74]

Вторичные электроны, энергия которых превосходит 100 эВ, называют б-излучением (иногда этот предел приравнивают к [c.37]

Рис. 193. Распределение вторичных электронов по энергии (при энергии первичного электрона 1 Мае).

При использовании ОЭС травление и регистрация спектра проводятся одновременно (рис. VI.7). Образец бомбардируется сфокусированным электронным пучком и анализируется энергия вторичных электронов (оже), а при одновременном ионном травлении получают послойные профили. [c.150]

Метод рентгеновского микроанализа (фотоэлектронной спектроскопии) основан на том же принципе, что и метод Оже-спектроскопии, только для этого метода выбивание электронов с нижних уровней достигается облучением поверхности не электронами, а жестким рентгеновским излучением. Этот метод обладает большей разрешающей способностью по энергиям вторичных электронов, и благодаря этому при помощи рентгеновского микроанализатора можно установить валентное состояние одного и того же элемента в различных поверхностных соединениях. Однако из-за глубокого проникновения рентгеновских лучей в глубь вещества даже при малых углах облучения анализ захватывает относительно толстый поверхностный слой ( 5 нм). [c.85]

Фотоумножители. В настоящее время обычно используется другой тип вакуумных фотоэлектрических приемников — фотоумножители. В них совмещены вакуумный фотоэлемент и усилитель, действие которого основано на вторичной электронной эмиссии. Первичные электроны, освобожденные из катода под воздействием света, ускоряются электрическим полем и попадают на металлическую пластинку — эмиттер (рис. 119, а). За счет своей кинетической энергии они вырывают с поверхности эмиттера вторичные электроны. При этом каж- [c.188]

Аргонно-ионизационный. Детектор основан на измерении тока вторичных электронов, возникающих при столкновении анализируемых веществ с возбужденными атомами аргона (газ-носитель). Возбуждение аргона в детекторе обычно происходит под влиянием -частиц и сильного электрического поля. В результате получается высокая концентрация частиц аргона с энергией 11,6 эв. Большинство органических соединений имеет потенциал ионизации меньше 11 эв и поэтому они могут анализироваться с помощью аргонно-ионизационного детектора. [c.146]

Кроме того, бомбардируя поверхность ванны, электроны пучка вызывают появление вторичных электронов, а также рентгеновских лучей. Наконец, поверхность расплавленной и перегретой ванны представляет собой мощный источник термической эмиссии электронов. Все эти статьи расхода энергии покрываются в конечном счете за счет энергии попадающих на ванну электронов пучка. [c.255]

Под относительной ионизацией 8 понимают число пар заряженных частиц, образованных свободным электроном на 1 см своего пути. Величина 5 зависит от давления газа и энергии (скорости) летящего электрона. При малых энергиях 5 = = 0, так как Ке<А величина 5 резко возрастает, проходит максимум и вновь начинает уменьшаться. Так, при р= мм рт. ст. в воздухе и Л е 10 эв 5 = 6-10-2 (один акт ионизации на 16 см пути) при /Се = = 10 эв 5 = 0,33 (один акт ионизации на 3 см пути) при 7Се=140 эв 5=10 (10 актов ионизации на 1 см пути). При дальнейшем уменьшении энергии электронов 5 вновь уменьшается. Объясняется это тем, что для быстрых электронов время взаимодействия с нейтральной частицей мало и кулоновские силы не успевают выбить связанный электрон с орбиты. Вторичные электроны, образованные при соударениях, в свою очередь при столкновении с нейтральными частицами могут их ионизировать, если их энергия достаточно велика. Таким образом, первичный электрон достаточно большой энергии ионизирует нейтральные частицы не только сам, но и через образованные им вторичные электроны. [c.21]

При столкновении пучка ускоренных электронов с поверхностью металла происходят следующие процессы 1) проникновение электронов в толщу металла, торможение их и превращение кинетической энергии в тепловую 2) возникновение вторичной электронной эмиссии с бомбардируемой поверхности [c.236]

Для сравнения биологического действия различных типов радиоактивного излучения введена величина относительной биологической эффективности (ОБЭ), согласно которой биологическая эф< ктивность рентгеновского или у-излучения принята равной единице. Поскольку ионизирующее действие у-лучей, как было Показано в гл. 3, обусловлено вторичными электронами, образующимися при взаимодействии у-квантов с молекулами вещества, ОБЭ электронного и позитронного излучений также будет равно единице. Для а-частиц и протонов (с энергией 10 МэВ) ОБЭ в 10 раз выше по сравнению с у-излучением ОБЭ нейтронов в зависимости от энергии колеблется в пределах 2,5—10 МэВ. [c.126]

Вторичные электроны возникают в результате взаимодействия между высокоэнергетическими электронами пучка и слабо связанными электронами проводимости [42]. При взаимодействии между ними происходит передача электронам зоны проводимости лишь нескольких электронвольт энергии. Результирующее распределение вторичных электронов по энергии (область III) на рис. 3.26,6 имеет максимум при энергии порядка [c.59]

Важной характеристикой вторичных электронов является их малая глубина выхода, что является прямым следствием их низкой кинетической энергии при образовании. При движении в твердом теле за счет потерь энергии из-за неупругого рассеяния, которое имеет большую вероятность для электронов с низкой энергией, вторичные электроны испытывают сильные потери энергии. Кроме того, чтобы вылететь из твердого тела, вторичные электроны должны преодолеть поверхностный потенциальный барьер (работа выхода), для чего требуется энергия в несколько электронвольт. По мере того как электрон пучка продвигается глубже в образец и создает вторичные электроны, вероятность вылета таких электронов экспоненциально убывает [c.59]

В работе [40] было получено, что максимальная глубина выхода вторичных электронов составляет 5Я, где Я приблизительно равна 1 нм для металлов и 10 нм для диэлектриков. Величина Я зависит от энергии вторичных электронов, так что всему энергетическому спектру вторичных электронов соответствует целый диапазон значений Я. Однако для оценок выше приведенные значения вполне достаточны. Большая длина пробега в диэлектриках является прямым следствием того факта, что неупругое рассеяние вторичных электронов происходит главным образом на электронах проводимости, которых очень много в металлах и существенно меньше в диэлектриках. Вероятность выхода как функция глубины была рассчитана методом Монте-Карло в работе [43]. Как показано на рис. 3.27, кривая зависимости вероятности выхода резко спадает с глубиной. По сравнению с гистограммой глубины выхода отраженных электронов, приведенной на рис. 3.25, глубина вторичных электронов составляет примерно /100 глубины выхода отраженных электронов. [c.60]

З.5.1.З.1. Состав образца. По сравнению с поведением отраженных электронов, для которых коэффициент отражения монотонно возрастает с атомным номером, коэффициент вторичной электронной эмиссии относительно нечувствителен к составу и не обнаруживает сильной зависимости от атомного номера (рис. 3.29) [45]. Типичное значение б равно примерно 0,1 при энергии падающего пучка 20 кэВ, но для некоторых элементов, таких, как золото, имеет более высокие значения и равен приблизительно 0,2. Слабая периодическая зависимость, наблюдаемая на рис. 3.29, в некоторой мере коррелирует с числом электронов на внещних оболочках, радиусом атома и плотностью. [c.63]

В оже-спектроскопии поверхность бомбардируют электронами с высокой энергией (2—3 кэВ), которые при столкновении с атомом выбивают из его внутренней оболочки вторичные электроны. Энергия таких испускаемых атомом электронов определяется энергиями атомных орбиталей этого атома. Следовательно, измеряя энергию испускаемых электронов, можно идентифицировать атом. Поскольку при бомбардировке поверхности электроны не способны проникать глубоко, оже-электроны представляют собой чувствительный зонд для изучения состава верхних поверхностных слоев. Это очень важная информация. Так как наличие дефектов и примесей может оказывать решающее влияние на химические свойства поверхности, оже-спектроскопия в сочетании с LEED применяется в рутинном анализе для подтверждения чистоты и совершенства структуры исследуемой поверхности. [c.238]

Процесс потери энергии быстрыми электронами при упругих столкновениях протекает в несколько стадий. Вначале, когда энергия первичного электрона велика, ионизация атомов среды происходит главным образом вследствие скользящих столкновений, в результате чего образуются вторичные электроны, обладающие достаточной энергией, чтобы ионизовать или возбудить другие атомы. Вторичные электроны, энергия которых снизилась до уровня 100 эе, называют обычно б-электронами. Большая часть б-электронов ( 95%) имеет энергию ниже 100 эв и средний пробег их составляет 10А в водно-эквивалентных веществах и 5000А в газе при нормальном давлении [6, 12]. Это приводит к тому, что ионизованные и возбужденные -электронами атомы и молекулы находятся на очень малом [c.9]

Согласно Р. Цдатцману и А.Купперману, процесс взаимодействия ионизирующего излучения с водой можно разделить на три стадии 1) физическую, 2) физико-химическую и 3) химическую. Продолжительность первой стадии составляет < 10 13 с. За это время вдоль трека частицы образуются ионы (главным образом, Н2О+) и возбужденные молекулы воды Н2О -> Н2О + е . Эти продукты на второй стадии, длительность которой составляет около 10 и с, претерпевают ряд превращений, приводя систему в тепловое равновесие. Вторичные электроны обладают энергией, достаточной для ионизации нескольких других молекул воды. Группы ионов, возникающих таким путем, называют шпорами (от английского spurs). Так возникают атомы Н, гидратированные электроны и радикалы ОН и, по-видимому, Н2 и [c.192]

В зависимости от условий вза-имодействия выделенный (вторичный) электрон может обладать самой различной кинетической энергией от энергии теплового движения частиц при данной температуре до энергии, близкой к энергии воздействовавшей (первичной) частицы. На рис. 193 представлено распределение вторичных электронов по энергии при выделении их действием первичных электронов с энергией 1 Мэе. Эти данные показывают, что большинство выделяющихся электронов обладает энергией, не превышающей 6 эв. В результате одна первичная частица может образовать в среднем примерно от десяти до ста тысяч вторичных электронов. Поэтому химическое взаимодействие в большинстве случаев вызывается действием не непосредственно частицей большой энергии, а действием вторичных электронов (или каких-либо других вторичных частиц). [c.554]

В последние десятилетия получили широкое распространение сцинтиляционные счетчики. Они состоят из люминес-цирующего кристалла (например, Ыа I, активированный таллием), фотоэлектронного умножителя и усилителя. Рентгеновский квант вызывает ионизацию большого чиспа атомов или ионов в кристалле, которые испускают ультрафиолетовое излучение, возвращаясь в стабильное состояние. Кванты этого излучения выбивают электроны с катода фотоумножителя, которые после ускорения попадают на электрод умно-жительной системы (динод). Каждый из электронов выбивает вторичные электроны, и после повторения этого процесса на 10-15 каскадах первоначальный импульс усиливается в Ю" -10 раз. Для регистрации достаточно усиления этих импульсов примерно в тысячу раз. Как и в случае пропорциональных счетчиков, амплитуда импульса пропорциональна энергии кванта и возможно применение хшфференциальной дискриминации (с теми же оговорками относительно статистического характера процесса). [c.24]

Поглощение у-излучения (с энергией 0,5—3 МэВ) веществом, содержащим элементы с небольшим или средним порядковым номером, определяется в основном комптоновским эффектом. Фотоэффект проявляется только для фотонов с небольшой энергией, и он сильнее для абсорбентов, содержащих элементы с высоким порядковым номером. В ослаблении у-излучения процесс образования пар также играет второстепенную роль. При взаимодействии у-излучения с веществом образуются быстрые вторичные электроны и позитроны. Вторичные частицы вызывают ионизацию вещества, что отчасти используют для обнаружения у-излучения. Аналогично ослабленик> [c.306]

Работа сцинтилляционных счетчиков основана на способности некоторых органических и неорганических соединений светиться (люмииесцировать) при облучении, и затем вспышки света преобразуются в электрические импульсы и усилива-ЮТС5 в фотоэлектронных умножителях (ФЭУ). Заряженная частица, попадая в сцинтиллятор (фосфор), возбуждает его молекулы, часть энергии которых излучается в виде фотонов. Фотоны, выходя из сцинтиллятора, вырывают из катода фотоумножителя фотоэлектроны, которые под действием электрического поля движутся к первому диноду, выбивая из него несколько вторичных электронов. Процесс повторяется на всех последующих дииодах, так как потенциал каждого выше предыдущего. В результате на аноде получается импульс, который можно зарегистрировать. [c.31]

Осн. доля энергии И и. передается вторичными 8-электро-иами. Мгновенное распределение первичных и вторичных электронов по энергиям в среде-т. наз. спектр деградации излучения-позволяет рассчитать все процессы взаимод. по их сечениям в системе и найти состав и вероятность образования разл, ионизированных и возбужденных состояний, В случае взаимод, И и, с, многокомпонентной системой (напр., р-ром) распределение энергии излучения между компонентами происходит пропорционально электронной доле этих компонентов-отношению числа электронов, принадлежащих данному компоненту, к общему числу всех электронов системы в единице массы (или объема). Переданная в-ву энергия И.и. распределяется неравномерно вдоль траектории ионизирующих частиц, поэтому простраиств, распределение продуктов взаимод, также неоднородно, Степень неоднородности тем выше, чем больше ЛПЭ излучения. Это приводит к неодинаковым конечным эффектам при взаимод, со средой И,и. с различным ЛПЭ (см, Радиационио-химическ1 е реакции). [c.255]

Фотоионизация происходит с определенной вероятностью, когда фотон взаимод. с молекулой или атомом н энергия фотона равна или превышает потенциал ионизации молекулы или атома А + ку А +е. Зависимость сечения процесса от энергии , , в отличие от ионизации электронным ударом, имеет резкие максимумы при , = /,, где /, (г= 1, 2,. ..)-первый, второй и т.д. потенциалы ионизации атома или молекулы. При >/, возможны также диссоциативная фотоионизация с образованием двухзарядных ионов А -ь / у -> -1- 2е. Образование двухзарядных ионов обычно имеет место при выбивании первичного электрона из внутренней, напр., ЛГ-оболочки атома и переходе электрона из расположенной выше по энергии .-оболочки, что сопровождается испусканием рентгеновского кванта или вторичного электрона (Оже-электрона см. Рентгеновская спектроскопия). Фотоионизация возможна и при Е I, в зтом случае она носнт многоступенчатый (многофотонный) характер (см. Многофотонные процессы). [c.269]

Энергия излучения, переданная среде, расходуется на образование ионов (атомных и молекулярных), вторичных (выбитых) электронов с энергией, достаточной для ионизации еще неск. молекул среды (т. наз. энергетические, или 8-электроны), сверхвозбужденных состояний. Расстояние, на к-ром происходит каждая послед, ионизация, прогрессивно уменьшается, достигая неск. нм при потере энергии вторичным электроном до величины, меньшей потенциала ионизации молекул среды. Вторичные электроны, не производящие ионизации, имеют еще достаточно энергии для возбуждения молекул. Взаимод. их со средой приводит к появлению возбужденных состояний молекул и ионов и дaJ ьнeйшeмy снижению энергии вторичных электронов до нек-рой пороговой энергии электронного возбуждения Е . Электроны с энергией Ец < Е < кТ (< Г-тепловая энергия среды, постоянная Больцмана, Т-абс. т-ра) наз. электронами не-довозбуждения. В конденсир. фазах на физ. стадии происходит также образование коллективных возбуждений-плазмонов, за время существования к-рых (10 -10 с) энергия, составляющая от 15 до 25 эВ, локализуется на отдельных молекулах, в результате чего происходит ионизация последних или переход их в высоковозбужденные состояния. [c.152]

В век быстро развивающейся техники ученому необходимо наблюдать, исследовать и правильно объяснять явления, происходящие на микронном (mikm) и субмикронном уровнях. Растровый электронный микроскоп и рентгеновский микроанализатор— это два прибора с большими возможностями, позволяющие на таком уровне наблюдать и изучать неоднородные органические и неорганические материалы и поверхности. В обоих приборах исследуемая область или анализируемый микрообъем облучаются тонко сфокусированным электронным пучком, либо неподвижным, либо разворачиваемым в растр по поверхности образца. При взаимодействии электронного пучка с поверхностью образца возникают следующие типы сигналов вторичные электроны, отраженные электроны, оже-электроны, характеристическое рентгеновское излучение и фотоны различных энергий. Эти сигналы исходят из специфических эмиссионных областей внутри образца и могут быть использованы для изучения многих характеристик объекта (состава, топографии поверхности, кристаллографической ориентации и т. д.). [c.9]

Универсальность растрового электронного микроскопа при исследовании твердых тел в большей мере вытекает из обширного множества взаимодействий, которые претерпевают электроны иучка внутри образца. Взаимодействия можно в основном разделить на два класса 1) упругие процессы, которые воздействуют на траектории электронов пучка внутри образца без существенного изменения их энергии 2) неупругие процессы, при которых происходит передача энергии твердому телу, приводящая к рождению вторичных электронов, оже-электро-нов, характеристического и непрерывного рентгеновского излучений, длинноволнового электромагнитного излучения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра, электронно-дырочных пар, колебаний решетки (фононы) и электронных колебаний (плазмоны). В принципе все эти взаимодействия могут быть использованы для получения информации о природе объекта — формы, состава, кристаллической структуры, электронной структуры, внутренних электрическом или магнитном полях и т. д.. [c.21]

Энергия электронов пучка, рассеянная внутри образца, распределяется между различными вторичными процессами, некоторые из которых могут быть использованы как источники полезных сигналов в микроскопии и микроанализе. Эти процессы включают образование вторичных электронов, характеристиче- [c.57]

Рис. 3.26. Распределение по энергии для электронов, эмиттированных из мишени, включая отраженные электроны (области I и II) и вторичные электроны (область III). Ширина области III представлена в увеличенном масштабе (а). Распределение вторичных э/1ектроиов по энергии, измеренное (точки) н рассчитанное (пунктир) [43] (б).