细谈二次电子和背散射电子（三）

前两个章节我们详细分析了二次电子SE和背散射电子BSE，并对这两者进行了更细致的分类，对它们产生的原因和衬度及其它特点也做了详细的说明。相信读者对这些不同的信号已经有了全新的认识。

这一章节我们就要把这些不同类别的电子信号再进行一个回顾和总结。我们将常规定义的SE信号分成了低角SE、高角SE和轴向SE三个类别；又将BSE信号划分为低角BSE、中角BSE、高角BSE、Topo-BSE和Low-Loss BSE等五个类别。在这里我们再介绍一种信号，就是样品台减速模式下的电子信号。

前两个章节请参看：

细谈二次电子和背散射电子（一）

细谈二次电子和背散射电子（二）

减速模式下的信号

图1  样品台的负电位对原始电子束起减速作用

样品台减速技术各个厂家叫法不一样，有的叫电子束减速技术，有的称为柔光技术。这里我们统一称为BDM (Beam Decelerate Mode)技术。在BDM技术下，产生的电子信号和正常模式会变得有所不同。

样品台的负电位对于原始电子来说起减速作用，但是对于产生的 SE 和 BSE 来说，却是起到加速作用。SE 和 BSE 受到电场加速后，都会变成高能量电子，而且出射角度都有增大的趋势。二次电子因为能量小，所以受到电场的作用较大，各个方向的 SE 都会被电场推到相对较高的角度；而背散射电子虽然也会被电场往上方推，不过因为能量相对较高，所以出射角增大的衬度不如 SE 明显，低角 BSE 变成中角 BSE、中角 BSE 变成高角 BSE。

图3  减速模式下 SE 和 BSE 的出射角度示意图

减速模式下的衬度

此时，虽然 SE 和 BSE 虽然产生的原因以及携带的衬度不同，但因为样品台的负电位的作用，能量、出射角度都比较接近，因此从探测的角度来说难以完全区分。因此在 BDM模式下，接收到的电子信号基本都是 SE 和 BSE 的混合信号，兼有形貌和成分衬度。如图4，在减速模式下，无论是硫酸盐上的细胞，还是贝壳内壁，一个探测器获得的图像都可以表现出明显的形貌和成分衬度。

        图4    硫酸盐上的细胞（左图） 贝壳（右图）

不过虽然都是SE和BSE的混合信号，不同角度探测器的实际效果也有一定的差异。越处于高角的探测器接收到的信号中相对SE所占比例较多，有着更多SE信号的特点，如形貌衬度比重更高；反之越是低位探测器接收到的BSE信号相对较多，表现在衬度上有着更多BSE信号的特点，如图5。

  图5   减速模式下较高位探测器(左)和较低位探测器(右)的衬度对比               

以往为了同时对比形貌和成分衬度，往往需要 SE 和 BSE 同时进行拍摄，通过SE 和 BSE 图像进行对比，以判断试样中的形貌和成分的对应信息；或者利用探测器信号混合，将 SE 和 BSE 的形貌衬度和成分衬度叠加在一张图像上，如图6。

图6. 常规模式下的SE(左)、BSE(中)图像，以及将两者混合的图像SE+BSE(右)

图7  金相试样在10kV下的BSE图像(左)，和13-3kV减速模式下的混合衬度(右)

图8   晶体材料在常规模式下的BSE像(左)、SE像(中)，以及减速模式下的图像(右)

减速模式的总结

按照惯例，今天还有一个小问题，答案将在下一期公布噢！

上一期答案

问题：以下是不同类型背散射电子图片，你能说出分别是由哪种BSE成像吗？

     答案：   中角、低角、高角

   答案：低角、高角、中角

    答案：低角、高角、中角