《掃描電鏡和(hé / huò)能譜儀的(de)原理與實用分析技術》施明哲編著

上(shàng)篇 掃描電鏡的(de)原理與實用分析技術
第1章 光學顯微鏡和(hé / huò)電子(zǐ)顯微鏡的(de)發展回顧及其成像方式的(de)比較 （2）
1.1 光學顯微鏡的(de)發展簡史及幾個(gè)基本概念 （2）
1.1.1 光學顯微鏡的(de)發展簡史 （3）
1.1.2 光學透鏡的(de)特性 （5）
1.1.3 可見光的(de)衍射 （6）
1.2 電子(zǐ)顯微鏡綜述 （8）
1.3 國(guó)外研制和(hé / huò)發展電子(zǐ)顯微鏡的(de)相關進程和(hé / huò)成就(jiù) （11）
1.4 我國(guó)發展、研制和(hé / huò)生産電鏡的(de)概況 （18）
1.5 3種顯微鏡成像方式的(de)比較 （20）
1.5.1 當前的(de)幾種常見的(de)掃描電鏡 （22）
1.5.2 當前幾種小型台式電鏡 （23）
1.6 電子(zǐ)的(de)基本性質及其與物質的(de)相互作用 （24）
1.6.1 電子(zǐ)的(de)基本參數 （24）
1.6.2 電子(zǐ)束的(de)波長 （24）
1.6.3 入射電子(zǐ)和(hé / huò)試樣的(de)相互作用及産生的(de)信号電子(zǐ) （26）
參考文獻 （30）
第2章 掃描電鏡的(de)原理和(hé / huò)結構 （31）
2.1 掃描電鏡的(de)原理 （31）
2.1.1 鏡筒概述 （31）
2.1.2 供電系統 （31）
2.2 電子(zǐ)槍的(de)束斑和(hé / huò)束流 （34）
2.3 掃描電鏡的(de)放大(dà)倍率 （35）
2.4 掃描電鏡的(de)電子(zǐ)束斑 （36）
2.5 鏡筒 （36）
2.6 電子(zǐ)槍陰極 （37）
2.6.1 鎢陰極 （38）
2.6.2 氧化钇銥（Y2O3-Ir）陰極 （42）
2.6.3 六硼化镧陰極 （43）
2.6.4 場發射陰極電子(zǐ)槍 （48）
2.7 電磁透鏡（Electromagnetic Lens） （54）
2.8 掃描偏轉線圈（Scanning Coil） （57）
2.9 樣品倉的(de)外形與内部 （60）
2.9.1 幾種樣品倉的(de)典型外觀 （61）
2.9.2 樣品倉的(de)内部 （61）
2.9.3 特殊超大(dà)樣品倉 （64）
2.9.4 幾種特殊的(de)樣品台 （65）
2.10 真空壓力單位和(hé / huò)真空泵 （68）
2.10.1 電鏡的(de)真空系統 （69）
2.10.2 電鏡的(de)真空壓力範圍 （71）
2.10.3 旋片式機械泵 （71）
2.10.4 無油幹式機械泵 （74）
2.10.5 油擴散泵 （77）
2.10.6 渦輪分子(zǐ)泵 （81）
2.10.7 離子(zǐ)吸附泵 （86）
2.11 環境和(hé / huò)低真空掃描電鏡 （88）
參考文獻 （94）
第3章 掃描電鏡的(de)主要(yào / yāo)探測器及其成像 （96）
3.1 二次電子(zǐ)和(hé / huò)背散射電子(zǐ)信号的(de)收集和(hé / huò)顯示 （96）
3.2 二次電子(zǐ)探測器 （96）
3.3 二次電子(zǐ)像的(de)性質 （97）
3.4 傳統E-T型二次電子(zǐ)探測器的(de)組成 （99）
3.5 光電倍增管 （100）
3.6 YAG材料的(de)二次電子(zǐ)及背散射電子(zǐ)探測器 （104）
3.7 透鏡内（IN-LENS）二次電子(zǐ)探測器 （105）
3.8 環境掃描和(hé / huò)低真空電鏡的(de)二次電子(zǐ)探測器 （108）
3.8.1 氣體二次電子(zǐ)探測器 （108）
3.8.2 大(dà)視場探測器 （110）
3.8.3 改進型低真空E-T二次電子(zǐ)探測器 （111）
3.9 與圖像分辨力有關的(de)幾個(gè)主要(yào / yāo)因素 （112）
3.10 電子(zǐ)束流與束斑直徑 （113）
3.11 圖像的(de)信噪比和(hé / huò)灰度 （115）
3.12 試樣上(shàng)電流的(de)進出(chū)關系 （119）
3.13 吸收電子(zǐ)像 （120）
3.14 電鏡的(de)圖像分辨力與像素 （121）
3.15 圖像的(de)立體效應和(hé / huò)入射電子(zǐ)束與試樣之(zhī)間的(de)角度關系 （122）
3.15.1 圖像的(de)立體效應 （122）
3.15.2 入射電子(zǐ)束與試樣之(zhī)間的(de)角度關系 （123）
3.15.3 傾斜角與二次電子(zǐ)發射系數和(hé / huò)傾斜補償 （124）
3.15.4 邊緣效應 （126）
3.15.5 試樣的(de)原子(zǐ)序數效應 （127）
3.16 二次電子(zǐ)的(de)電壓襯度像 （127）
3.17 試樣表面形貌與圖像的(de)反差 （129）
3.18 焦點深度（景深） （131）
3.19 物鏡光欄的(de)選擇 （133）
3.20 加速電壓效應 （134）
3.21 背散射電子(zǐ)的(de)檢測方式和(hé / huò)圖像 （136）
3.21.1 背散射電子(zǐ)的(de)檢測方式 （138）
3.21.2 背散射電子(zǐ)信号的(de)接收與組合 （141）
3.22 陰極熒光像 （143）
3.23 束感生電流像 （146）
3.23.1 EBIC在(zài)半導體器件失效分析中的(de)應用 （148）
3.24 圖像處理功能 （152）
3.24.1 圖像的(de)微分 （152）
3.24.2 積分電路 （154）
3.24.3 非線性放大(dà) （154）
3.25 掃描透射探測器 （156）
3.26 電子(zǐ)束減速着陸方式 （158）
參考文獻 （160）
第4章 掃描電鏡的(de)實際操作 （162）
4.1 電鏡的(de)啓動 （162）
4.2 試樣的(de)安裝、更換及停機 （162）
4.3 圖像的(de)采集 （165）
4.4 電鏡圖像中的(de)幾種常見像差 （167）
4.4.1 球差 （167）
4.4.2 慧差 （168）
4.4.3 像散和(hé / huò)場曲 （169）
4.4.4 畸變 （172）
4.4.5 色差 （173）
4.5 圖像的(de)調焦、消像散和(hé / huò)動态聚焦 （174）
4.5.1 圖像的(de)調焦和(hé / huò)消像散 （174）
4.5.2 圖像的(de)動态聚焦 （177）
4.6 屏幕的(de)分割與雙放大(dà)功能 （178）
4.7 電鏡圖像的(de)不(bù)正常現象 （180）
4.7.1 震動幹擾 （180）
4.7.2 鏡筒的(de)合軸 （181）
4.7.3 試樣的(de)損傷 （183）
4.7.4 試樣的(de)污染 （184）
4.7.5 試樣放電 （187）
4.8 提高圖像亮度的(de)幾種措施 （191）
參考文獻 （192）
第5章 試樣的(de)制備 （193）
5.1 粉體試樣 （196）
5.2 塊狀試樣 （197）
5.3 磁性材料 （198）
5.4 生物試樣 （199）
5.5 制樣儀器與工具 （201）
5.5.1 開封機、研磨抛光機等機型和(hé / huò)參數簡介 （201）
5.5.2 濺射過程和(hé / huò)離子(zǐ)濺射儀 （202）
5.5.3 真空蒸發源及其載體 （207）
5.5.4 薄膜厚度的(de)測量 （209）
5.5.5 碳鍍膜儀 （210）
5.5.6 制作和(hé / huò)粘貼試樣的(de)主要(yào / yāo)工具和(hé / huò)材料 （211）
第6章 應用圖例 （213）
6.1 印制電路闆的(de)失效分析和(hé / huò)檢測 （213）
6.2 陶瓷電容端頭的(de)硫化銀 （216）
6.3 微觀尺寸測量 （217）
6.4 半導體器件的(de)失效分析 （219）
6.4.1 半導體器件的(de)表面缺陷與燒毀 （220）
6.4.2 靜電擊穿 （223）
6.5 金屬斷口分析 （225）
6.6 繼電器觸點表面分析 （227）
6.7 錫晶須的(de)生長 （229）
6.8 印制電路闆中的(de)黑鎳現象和(hé / huò)鎳層腐蝕 （231）
6.9 金屬膜電阻的(de)分析 （233）
6.10 陶瓷電容的(de)容量漂移 （234）
6.11 電真空器件 （237）
6.12 vc與ebic像在(zài)半導體器件失效分析中的(de)應用 （238）
參考文獻 （239）
第7章 電鏡的(de)維護與保養 （240）
7.1 襯管的(de)拆卸與清潔 （240）
7.2 光欄的(de)清潔 （243）
7.3 閃爍體的(de)保養 （246）
7.4 顯示器的(de)保養和(hé / huò)維護 （247）
7.5 真空系統的(de)維護 （249）
7.5.1 機械泵的(de)維護 （250）
7.5.2 油擴散泵的(de)維護 （250）
7.5.3 渦輪分子(zǐ)泵的(de)維護 （250）
7.5.4 離子(zǐ)泵的(de)維護 （251）
7.5.5 真空測量計的(de)維護 （251）
7.6 冷卻循環水機的(de)維護 （252）
7.7 控制電鏡的(de)計算機 （252）
第8章 電子(zǐ)顯微鏡的(de)安裝環境和(hé / huò)要(yào / yāo)求 （254）
8.1 安裝地(dì / de)點的(de)選擇 （254）
8.2 空間 （254）
8.3 接地(dì / de) （255）
8.4 照明 （255）
8.5 室内溫度、濕度和(hé / huò)排氣 （256）
8.6 防震和(hé / huò)防磁 （256）
8.7 供電電源 （257）
8.8 供水 （257）
8.9 環境噪聲 （258）
8.10 其他(tā) （258）
參考文獻 （259）
第9章 展望将來(lái)的(de)掃描電鏡 （260）
參考文獻 （261）
附錄a 壓力單位的(de)換算表 （262）
附錄b 幾個(gè)真空技術的(de)主要(yào / yāo)術語和(hé / huò)含義 （263）
附錄c 與電鏡分析有關的(de)部分标準 （265）
下篇 能譜儀的(de)原理與實用分析技術
第10章 x射線顯微分析儀的(de)發展概況及x射線的(de)定義和(hé / huò)性質 （270）
10.1 國(guó)外x射線顯微分析儀的(de)發展簡史 （270）
10.2 國(guó)内x射線微區分析儀器的(de)研制簡況 （274）
10.3 x射線的(de)定義及性質 （275）
10.4 x射線的(de)度量單位 （276）
參考文獻 （277）
第11章 能譜儀（eds）的(de)工作原理 （278）
11.1 锂漂移矽〔si（li）〕探測器 （278）
11.2 锂漂移矽芯片的(de)結構 （283）
11.3 吸收和(hé / huò)處理過程 （284）
參考文獻 （288）
第12章 入射電子(zǐ)與物質的(de)相互作用及x射線的(de)産生 （289）
12.1 電子(zǐ)能級的(de)躍遷和(hé / huò)x射線的(de)産生 （289）
12.2 熒光産額 （292）
12.3 連續輻射譜的(de)産生 （292）
12.4 莫塞萊定律和(hé / huò)x射線定性分析的(de)依據 （293）
12.5 x射線的(de)吸收 （294）
12.6 二次發射（熒光） （296）
參考文獻 （296）
第13章 x射線的(de)探測限和(hé / huò)假峰 （297）
13.1 探測限 （297）
13.2 不(bù)同密封窗材料的(de)探測範圍 （298）
13.3 空間幾何分辨力 （300）
13.4 重疊峰 （303）
13.5 假峰 （304）
13.5.1 和(hé / huò)峰 （304）
13.5.2 逃逸峰 （304）
13.5.3 矽内熒光峰 （305）
參考文獻 （305）
第14章 電鏡參數的(de)選擇 （307）
14.1 加速電壓的(de)選擇 （307）
14.2 電子(zǐ)源的(de)亮度 （310）
14.3 鏡筒的(de)合軸 （313）
14.4 探測器與試樣的(de)相對幾何位置 （314）
參考文獻 （316）
第15章 能譜的(de)定性和(hé / huò)定量分析簡述 （318）
15.1 定性分析簡述 （318）
15.2 定性分析結果的(de)主要(yào / yāo)表示方法 （320）
15.3 定量分析簡述 （322）
15.4 扣除背底 （324）
15.5 實際操作中的(de)定量分析 （327）
15.5.1 脈沖計數統計誤差 （328）
15.5.2 塊狀試樣的(de)定量分析 （328）
15.5.3 超輕元素和(hé / huò)輕元素的(de)分析 （329）
15.5.4 zaf校正與k比的(de)定性應用讨論 （331）
15.5.5 其他(tā)校正和(hé / huò)專業應用軟件 （333）
參考文獻 （334）
第16章 譜峰的(de)失真與外來(lái)幹擾 （336）
16.1 譜峰的(de)失真 （336）
16.2 譜峰偏離高斯分布 （337）
16.3 振動與噪聲幹擾 （337）
16.4 獨立接地(dì / de) （338）
16.5 杜瓦瓶中的(de)冰晶和(hé / huò)底部結冰的(de)處理 （338）
16.6 密封窗的(de)污染 （339）
16.7 減輕探測器中晶體的(de)污染 （340）
16.8 背底的(de)失真 （340）
16.9 減少高能背散射電子(zǐ)進入探測器 （340）
16.10 降低外來(lái)的(de)雜散輻射 （341）
參考文獻 （342）
第17章 譜儀的(de)性能指标 （343）
17.1 檢出(chū)角 （343）
17.2 探測的(de)元素範圍 （343）
17.3 能量分辨力 （344）
17.4 峰背比（p /b） （345）
17.5 譜峰随計數率的(de)漂移 （345）
17.6 液氮消耗量 （346）
17.7 x射線的(de)洩漏量 （346）
17.8 其他(tā)功能 （347）
17.9 提高定量分析準确度的(de)要(yào / yāo)點小結 （347）
17.10 定量分析的(de)實例 （349）
17.10.1 可伐引線材料的(de)分析 （349）
17.10.2 磷酸鈣的(de)分析 （349）
17.11 譜儀的(de)維護與保養 （351）
參考文獻 （354）
第18章 矽漂移x射線能譜探測器 （355）
18.1 矽漂移探測器的(de)發展簡介 （356）
18.2 矽漂移探測器的(de)外形及内部結構圖 （358）
18.3 矽漂移探測器的(de)工作原理 （360）
18.4 大(dà)面積的(de)矽漂移探測器 （362）
18.5 高角度的(de)矽漂移探測器 （363）
18.6 矽漂移探測器的(de)綜合優點 （364）
18.7 展望锂漂移矽和(hé / huò)矽漂移探測器的(de)發展趨勢 （365）
第19章 x射線波長的(de)探測與波譜儀 （367）
19.1 波長衍射 （367）
19.2 傳統羅蘭圓波譜儀的(de)主要(yào / yāo)特點 （370）
19.2.1 傳統羅蘭圓波譜儀的(de)主要(yào / yāo)參數 （370）
19.2.2 羅蘭圓衍射裝置的(de)安裝方式 （372）
19.2.3 對衍射晶體和(hé / huò)光栅的(de)要(yào / yāo)求 （373）
19.2.4 計數器及其連接方式 （374）
19.2.5 相關的(de)電子(zǐ)線路 （377）
19.2.6 自動讀取試樣電流和(hé / huò)對試樣的(de)要(yào / yāo)求 （377）
19.3 波譜儀對試樣的(de)探測和(hé / huò)輸出(chū) （378）
19.4 能譜儀與羅蘭圓波譜儀的(de)比較 （379）
19.5 平行光波譜儀 （380）
19.5.1 低能量的(de)平行光波譜儀 （382）
19.5.2 平行光波譜儀的(de)特點 （384）
19.6 能譜儀和(hé / huò)波譜儀與ebsd等的(de)一(yī / yì ／yí)體化 （385）
參考文獻 （386）
附錄d 可視化重疊峰剝離功能 （388）
附錄e 入射電子(zǐ)束的(de)加速電壓與相應的(de)激發深度 （390）
附錄f 由于(yú)假峰而(ér)引起誤判的(de)有關元素譜線表 （392）
附錄g 能譜、波譜分析中常用的(de)有關标準 （395）
附錄h 能譜儀用的(de)元素周期表 （397）