扫描电子显微技术与X射线显微分析PDF电子书下载

第一章 引言 1

1.1.扫描电镜的进展 1

1.2.电子探针的进展 7

1.3.本书概要 12

第二章 电子光学 14

2.1.电子枪 14

2.1.1.热发射 14

2.1.2.钨阴极 17

2.1.3.六硼化镧(LaB6)阴极 17

2.1.4.场发射枪 20

2.2.电子透镜 21

2.2.1.磁透镜的一般性质 21

2.2.2.最小束斑尺寸的获得 23

2.2.3.电子光学柱中的象差 26

2.3.1.dmis和imaz的计算 28

2.3.电子探针直径dp与电子探针电流i的关系 28

2.3.2.电镜参数(dp,i,a)的测定 31

2.3.3.高分辨率扫描电镜 32

第三章 电子束与样品的相互作用 34

3.1.引言 34

3.2.散射 35

3.2.1.弹性散射 35

3.2.2.非弹性散射 36

3.3.1.实验依据 38

3.3.相互作用区 38

3.3.2.Monte Carlo计算法 39

3.4.背散射电子 48

3.4.1.与原子序数的关系 51

3.4.2.与能量的关系 52

3.4.3.与倾斜的关系 52

3.4.4.角度分布 53

3.4.6.空间分布 56

3.4.5.能量分布 56

3.4.7.取样深度 57

3.5.非弹性散射产生的信号 58

3.5.1.二次电子 59

3.5.2.X射线 63

3.5.3.Auger电子 78

3.5.4.阴极荧光 80

3.6.小结 80

第四章 扫描电镜的成象 82

4.1.引言 82

4.2.扫描电镜的基本成象过程 82

4.2.1.扫描作用 82

4.2.2.图象的构成 83

4.2.3.放大倍率 85

4.2.4.象素(象点) 86

4.2.5.景深 89

4.2.6.图象的畸变 90

4.3.立体显微技术 95

4.4.探测器 97

4.4.1.电子探测器 98

4.4.2.阴极荧光探测器 103

4.5.样品和探测器在反差形成中的作用 104

4.5.1.反差 104

4.5.2.原子序数(成分)反差(背散射电子信号) 104

4.5.3.成分反差(二次电子信号) 107

4.5.4.反差分量 109

4.5.5.形貌反差 109

4.6 图象质量 115

4.6.1.信号质量和反差信息 115

4.6.2.扫描电镜成象的方法 117

4.6.3.分辨率限度 117

4.7.1.能见度问题 122

4.7.显示反差信息的信号处理 122

4.7.2.信号处理技术 125

4.7.3.探测器组合 134

4.7.4.电子束能量的影响 134

4.7.5.小结 136

第五章 X射线谱的测量：波长谱仪和能量谱仪 137

5.1.引言 137

5.2.波长谱义 137

5.2.1.基本设计 137

5.2.2.X射线探测器 140

5.2.3.探测器的电子系统 142

5.3.能量谱仪 147

5.3.1.工作原理 147

5.3.2.检测过程 149

5.3.3.检测过程的失真 150

5.3.4.主放大器和脉冲堆积排除器 155

5.3.5.来自探测器周围环境的失真 160

5.3.6.多道分析器 167

5.3.7.小结：能量谱仪的操作和失真 172

5.4.波长谱仪与能量谱仪的比较 173

5.4.1.几何收集效率 173

5.4.2.量子效率 173

5.4.3.分辨率 174

5.4.4.谱的接收范围 175

5.4.5.最大计数率 175

5.4.6.最小探针尺寸 175

5.4.7.分析速度 177

5.4.8.谱的失真 177

附录：探测器的初次安装和检验 178

第六章 定性X射线显微分析 180

6.1.引言 180

6.2.1.X射线谱线 181

6.2.能量谱仪定性分析 181

6.2.2.能量谱仪定性分析要点 185

6.2.3.能量谱仪定性分析中的谱峰严重重叠 189

6.2.4.能量谱仪定性分析实例 190

6.3.波长谱仪定性分析 192

6.3.1.X射线谱线的测定 192

6.3.2.波长谱仪定性分析要点 195

6.4.X射线扫描 197

第七章 定量X射线显微分析 201

7.1.引言 201

7.2.ZAF技术 201

7.2.1.引言 201

7.2.2.吸收因子A 203

7.2.3.原子序数因子Z 208

7.2.4.特征荧光修正F 212

7.2.5.连续谱荧光修正 214

7.2.6.ZAF方法概述 215

7.3.经验法 218

7.4 倾斜入射电子束的定量分析 221

7.5.颗粒和粗糙表面的分析 223

7.5.1.几何效应 223

7.5.2.几何效应的补偿 229

7.5.3.小结 232

7.6.薄膜和薄片的分析 232

7.6.1.薄片 233

7.6.2.基片上的薄膜 234

7.7.生物材料的定量分析 240

7.7.1.引言 240

7.7.2.分析时的质量损失和失真 241

7.7.3.块状样品 241

7.7.4.块状基片上的厚切片 244

7.7.5.薄样品 244

7.7.6.连续谱法 245

7.7.7.在很薄支持物上的厚样品 248

7.7.9.标样 249

7.7.8.微滴法 249

7.7.10.结论 250

附录A：连续谱法 250

附录B：生物材料定量分析实例 254

符号意义 257

第八章 X射线显微分析的实用技术 259

8.1.数据处理的一般考虑 259

8.2.背底形状 261

8.2.1.背底模拟 261

8.2.2.背底滤波 266

8.3.谱峰重叠 268

8.3.1.线性度 270

8.3.2.拟合优度 270

8.3.3.线性法 271

8.3.4.非线性法 276

8.3.5.误差估计 278

8.4.死时间修正 280

8.5.定量分析实例 281

8.6.X射线分析的精度和灵敏度 282

8.6.1.计算精度和灵敏度的统计基础 283

8.6.2.样品均匀性 283

8.6.3.分析灵敏度 285

8.6.4.微量元素分析 285

8.7.轻元素分析 288

第九章 扫描电镜和X射线显微分析的样品制备技术 293

9.1.金属和陶瓷 293

9.1.1.扫描电镜 293

9.1.2.X射线显微分析 294

9.2.颗粒和纤维 296

9.3.含水材料 300

9.3.1.土和泥 300

9.3.2.聚合物 300

10.1.引言 301

第十章 扫描电镜和X射线显微分析的镀膜技术 301

10.1.1.样品的特性 302

10.1.2.代替镀膜的其它方法 304

10.1.3.薄膜技术 305

10.2.热蒸发 305

10.2.1.高真空蒸发 307

10.2.2.低真空蒸发 312

10.3.溅射镀膜 312

10.3.1.离子束溅射 312

10.3.2.二极(直流)溅射 314

10.3.3.冷二极溅射 314

10.3.4.溅射技术 314

10.3.5.靶的选择 315

10.3.6.镀层厚度 315

10.3.7.溅射镀膜的优点 315

10.3.8.溅射镀膜的假象 316

10.4.1.高分辨率镀膜 317

10.4.特殊的镀膜方法 317

10.4.2.低温镀膜 318

10.5.镀膜厚度的确定 319

10.5.1.镀膜厚度的估算 320

10.5.2.镀膜过程中的测量 320

10.5.3.镀膜后的测量 321

10.5.4.镀层的去除 321

第十一章 扫描电镀的生物样品制备技术 322

11.1.引言 322

11.2.电镜上要取的措施 322

11.2.1.环境台 323

11.2.2.非最佳的电镜操作 324

11.3.样品上采取的措施 324

11.3.1.对照显微术 324

11.3.2.样品的选择 326

11.3.3.样品的清洁 328

11.3.4.样品的固定 329

11.3.5.暴露内表面 331

11.3.6.已知生理活性区的定位 338

11.3.7.样品的脱水 340

11.3.8.样品的支持物 347

11.3.9.样品的导电性 347

11.3.10.重金属浸泡 347

11.3.11.图象的解释和假象 349

第十二章 X射线显微分析的生物样品制备技术 354

12.1.引言 354

12.1.1.问题的性质和难点 354

12.1.2.X射线显微分析的应用 355

12.1.3.X射线分析检测的种类 355

12.1.4.生物样品的类型 355

12.1.5.重要的原则 358

12.2.1.固定前的工作 359

12.2.2.固定 359

12.2.室温制备法 359

12.1.6.样品优化制备的判据 359

12.2.3.组织化学法 361

12.2.4.沉淀法 361

12.2.5.脱水 362

12.2.6.包埋 364

12.2.7.切片和断裂 365

12.2.8.样品的支持物 365

12.2.9.样品的染色 366

12.2.10.样品的镀膜 366

12.3.低温制备方法 366

12.3.1.样品的预处理 367

12.3.2.冷冻方法 368

12.3.3.元素在某个细胞间隙内的移动 370

12.3.4.冷冻后的处理 370

12.3.6.冷冻干燥 371

12.3.5.冷冻含水和部分冷冻含水的材料 371

12.3.7.冷冻置换 374

12.3.8.切片 376

12.3.9.断裂 380

12.3.10.样品的处理 381

12.4.微焚化 382

第十三章 扫描电镜和电子探针在固体样品与生物材料上的应用 384

13.1.铝-铁电连接点的研究 384

13.2.在扫描电镜中原位研究材料的变形 386

13.3.Raney镍合金中的相分析 388

13.4.一种新矿物氮氧硅石(Sinotite)的定量分析 389

13.5.确定Fe-Ni-C系的平衡相图 390

13.6.月球金属颗粒63344，1的研究 391

13.7.含水分高的植物软组织的观察 393

13.8.含水分高的多胞植物软组织的研究 394

13.9.含水分高的单胞运动软组织的检验 396

13.10.含水分低的植物硬组织的观察 397

13.11.外壳硬而内部含水分高的单胞植物组织的研究 398

13.12.含水分高的动物中软组织的检验 399

13.13.含水分高的单胞动物组织的研究 400

第十四章 数据表 402

表14.1.原子序数、原子量、金属密度 403

表14.2.元素一般的氧化物 405

表14.3.Ka谱线的质量吸收系数 406

表14.4.La谱线的质量吸收系数 408

表14.5.部分质量吸收系数 410

表14.6.K系X射线的波长和能量 427

表14.7.L系X射线的波长和能量 428

表14.8.M系X射线的波长和能量 428

表14.9.Duncumb-Reed背散射修正因子R的拟合参数 429

表14.10.J值和荧光产额w值 430

表14.11.部分镀膜元素的主要性质 431

参考文献 432

英汉名词对照表 447