扫描电镜能谱仪原理
扫描电镜工作原理
扫描电镜工作原理扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种高分辨率的显微镜，利用电子束而非光线来观察样品表面的微观结构。
它能够提供比传统光学显微镜更高的分辨率和更大的深度信息，因此被广泛应用于材料科学、生物学、纳米技术等领域。
扫描电镜的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 电子源产生电子束：扫描电镜中的电子源通常采用热阴极发射电子的方式，如热丝或者热发射阴极。
当电子源受到加热时，电子会从阴极表面发射出来，形成电子束。
2. 加速和聚焦电子束：电子束经过加速电场，使其获得足够的能量。
然后，通过电磁透镜系统对电子束进行聚焦，以获得较小的束斑尺寸。
3. 样品表面的相互作用：将要观察的样品放置在扫描电镜的样品台上，并调整样品的位置和倾斜角度。
当电子束照射到样品表面时，它与样品中的原子和份子相互作用，产生多种信号。
4. 信号的检测和处理：样品与电子束相互作用后，会产生多种信号，包括二次电子、反射电子、散射电子、透射电子等。
这些信号被探测器捕捉，并转化为电信号。
5. 影像的生成和显示：电信号经过放大、转换和处理后，通过计算机系统生成样品的影像。
这些影像可以以黑白或者彩色的形式显示在显示器上，供操作者观察和分析。
扫描电镜相较于传统光学显微镜具有以下优势：1. 高分辨率：扫描电镜的分辨率通常可以达到纳米级别，远远高于传统光学显微镜的分辨率。
2. 大深度信息：扫描电镜可以提供样品表面的三维形貌信息，使观察者能够更全面地了解样品的结构。
3. 高放大倍数：扫描电镜可以实现高倍数的放大，使细微结构和纳米级粒子能够清晰可见。
4. 可观察多种样品：扫描电镜适合于观察各种不同性质的样品，包括金属、陶瓷、生物组织、纤维材料等。
5. 光学显微镜无法观察的细节：扫描电镜能够观察到光学显微镜无法分辨的细节，如纳米级的表面形貌、弱小的缺陷和晶体结构等。
然而，扫描电镜也存在一些限制和挑战：1. 样品制备要求高：扫描电镜对样品的制备要求较高，需要进行表面处理、金属涂覆或者冷冻等步骤，以确保样品的导电性和稳定性。
扫描电镜基本工作原理
卡斯坦的设想一提出来之后，立即为欧洲和美国的许多科学工作者所采 用，他们最早是把电子显微镜经过适当改装使其成为电子探针，其分辨率 和测量的精度从今天的角度来看，当然是很低的，只能作一些定性的工作， 但即使这样，也使急于想探索1μ或几μ这样微小区域中的化学组成的科学 工作者感到极大的兴奋，使他们更加努力去进一步改进仪器。第一台商品 型电子探针由法国卡梅卡（CAMECA）公司在卡斯坦的直接指导下于1956年 首先制成。在这同一时期，苏联的洛夫斯基（Lopofckuji ）也独立的发展 了电子探针的概念。并装置了一台结构大体类似的仪器。卡斯坦的第一台 探针并不具有电子束扫描的功能，其后1959年英国的卡斯列特（Cosslett） 和邓克姆布（Duncumt ）又将其进一步改进，使其具有在试样表面的一定 面积上扫描的功能。
早在1938年,Von.Ardence（冯.阿尔顿）将扫描线圈加到 透射电子显微镜上（TEM），制成了第一台扫描透射电子显微 镜（STEM），该仪器有两个会聚透镜,扫描线圈就置于两个透 镜之间,放大倍数8000X，分辨率在500～1000 Å之间。第一台
检 验 厚 样 品 的 用 二 次 电 子 束 成 象 的 SEM 是 在 1942 年 由 Zworykim 等制成，当时的分辨率仅达到1μm 。直到1952年，
2.二次电子的收集 二次电子常用装在样品室侧面的闪烁体——光电倍增
管检测器检测。入射电子产生的二次电子被加有+100V 至+200V偏压的栅网收集。闪烁体表面有几十个纳米厚 的导电铝膜，在其加上+10KV偏压。穿过收集栅网的二 次电子被加速到闪烁体。具有加速电子的能量，足以 使闪烁体发光，光强度与二次电子数量成正比。闪烁 体发出的光量子通过光导管送到光电倍增管转换成电 压信号，用来调制阴极束。
扫描电镜工作原理
扫描电镜工作原理扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种常用的高分辨率显微镜，它利用电子束与样品相互作用来获取样品表面的形貌和成份信息。
下面将详细介绍扫描电镜的工作原理。
一、电子源和电子束的产生扫描电镜中的电子源通常采用热阴极电子枪。
在电子枪中，通过加热阴极，使其发射出热电子。
这些热电子经过一系列的电场和磁场聚焦装置，最终形成一个高能、高亮度的电子束。
二、电子束的聚焦电子束经过电子枪后，进入电子透镜系统。
电子透镜系统由一系列的电磁透镜组成，可以对电子束进行聚焦和控制。
通过调整透镜的电场和磁场，可以使电子束的直径变小，从而提高分辨率。
三、样品的制备和加载在使用扫描电镜之前，需要对样品进行制备和加载。
通常情况下，样品需要被切割成适当的尺寸，并通过真空系统加载到电子镜的样品台上。
为了保持样品表面的纯净度和形貌，通常会对样品进行金属喷镀或者碳喷镀等处理。
四、样品的扫描和信号检测当样品被加载到电子镜的样品台上后，电子束被聚焦在样品表面上。
电子束与样品相互作用时，会产生多种信号，包括二次电子、反射电子、散射电子等。
这些信号可以提供有关样品表面形貌、成份和结构的信息。
五、信号的检测和处理扫描电镜中的探测器可以检测样品表面产生的信号，并将其转换为电信号。
常用的探测器包括二次电子探测器和反射电子探测器。
这些电信号经过放大和处理后，可以通过计算机系统进行图象的重建和显示。
六、图象的生成和分析通过扫描电镜所得到的信号经过处理后，可以生成高分辨率的图象。
这些图象可以显示样品表面的形貌、纹理和微观结构等细节信息。
同时，可以利用图象处理软件对图象进行分析，如测量尺寸、计算表面粗糙度等。
七、应用领域扫描电镜在材料科学、生物学、地质学、纳米技术等领域具有广泛的应用。
它可以用于研究材料的微观结构、表面形貌、纳米颗粒的分布等。
同时，扫描电镜还可以用于质量检测、故障分析和材料表征等方面。
总结：扫描电镜通过利用电子束与样品相互作用来获取样品表面的形貌和成份信息。
扫描电镜工作原理
扫描电镜工作原理扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种重要的高分辨率显微镜，它利用电子束与样品相互作用产生的信号来获取图像。
扫描电镜工作原理包括电子源、透镜系统、样品台和信号检测系统等几个关键部分。
1. 电子源：扫描电镜使用的电子源通常是热阴极电子枪。
电子枪中的热阴极通过加热产生热电子，然后通过加速电压形成高速电子束。
这些电子束在电子枪出口处通过孔径，形成一个聚焦的电子束。
2. 透镜系统：透镜系统用于控制电子束的聚焦和扫描。
透镜系统包括聚焦透镜和扫描线圈。
聚焦透镜通过调节电压来控制电子束的聚焦，使其在样品表面形成尽可能小的聚焦斑点。
扫描线圈则通过调节电流来控制电子束的扫描速度和方向，从而扫描整个样品表面。
3. 样品台：样品台是用于支撑和定位样品的部分。
样品通常需要被制备成非导电的形式，以防止电子束在样品表面积累电荷。
样品台通常具有微调功能，以便在扫描过程中对样品位置进行微调。
4. 信号检测系统：信号检测系统用于检测电子束与样品相互作用产生的信号，并将其转换成图像。
常用的信号检测方式包括二次电子检测和反射电子检测。
二次电子检测是通过检测从样品表面发射出的次级电子来获取图像，而反射电子检测则是通过检测从样品表面反射回来的电子来获取图像。
这些信号经过放大和处理后，最终通过显示器展示出来。
扫描电镜的工作原理可以简单总结为：电子源产生电子束，透镜系统控制电子束的聚焦和扫描，样品台支撑和定位样品，信号检测系统将电子束与样品相互作用产生的信号转换成图像。
通过这个过程，扫描电镜可以获得高分辨率、高放大倍数的样品表面形貌和微观结构图像。
扫描电镜的应用非常广泛。
在材料科学、生物学、医学等领域，扫描电镜被用于研究材料的形貌、表面结构、组织细胞的形态等。
它可以观察到微米甚至纳米级别的细节，对于研究和分析微观结构非常有帮助。
扫描电镜的高分辨率和放大倍数，使得它成为了许多科学研究和工业领域的重要工具。
扫描电镜工作原理
扫描电镜工作原理扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种高分辨率的显微镜，利用电子束与样品相互作用来获取样品表面形貌和成分信息。
它在材料科学、生物科学、纳米科学等领域具有广泛的应用。
一、扫描电镜的基本原理扫描电镜主要由电子光学系统、扫描系统和检测系统三部分组成。
1. 电子光学系统电子光学系统是扫描电镜的核心部分，它由电子枪、准直系统和透镜系统组成。
电子枪产生高能电子束，准直系统用于将电子束聚焦成细束，透镜系统用于将聚焦的电子束聚焦到样品表面。
2. 扫描系统扫描系统由扫描线圈和样品台组成。
扫描线圈通过控制电子束的扫描轨迹，使其在样品表面上进行扫描。
样品台用于支撑和定位样品。
3. 检测系统检测系统用于探测样品表面反射、散射的电子信号，并将其转化为图像。
常用的检测器包括二次电子检测器和反射电子检测器。
二、扫描电镜的工作过程扫描电镜的工作过程可以分为样品制备、样品加载、参数设置、扫描和图像获取等步骤。
1. 样品制备样品制备是扫描电镜观察的前提，样品需要具备一定的导电性和稳定性。
常用的样品制备方法包括金属镀膜、碳膜覆盖、冷冻断裂、离子切割等。
2. 样品加载样品加载是将待观察的样品放置在样品台上，并通过样品夹具或者导电胶固定。
加载过程需要注意避免样品表面的污染和损伤。
3. 参数设置在进行观察之前，需要设置扫描电镜的工作参数，包括加速电压、放大倍数、扫描速度等。
这些参数的选择会影响到观察的分辨率和深度。
4. 扫描和图像获取设置好参数后，开始进行扫描和图像获取。
电子束在样品表面进行扫描，扫描线圈控制电子束的移动轨迹。
同时，检测器会探测样品表面反射、散射的电子信号，并将其转化为图像。
三、扫描电镜的应用领域扫描电镜在材料科学、生物科学、纳米科学等领域有着广泛的应用。
1. 材料科学扫描电镜可以用于材料表面形貌的观察和分析，例如金属的晶体结构、陶瓷的微观结构等。
同时，扫描电镜还可以用于材料成分的分析，通过能谱仪可以获取样品的元素组成信息。
扫描电镜的原理与应用
扫描电镜的原理与应用1. 扫描电镜的原理扫描电镜（Scanning Electron Microscopy，SEM）是一种高分辨率、高放大倍数的显微镜，它利用电子束对样本进行扫描，通过收集样本产生的散射电子和二次电子来生成图像。
其原理主要包括以下几个步骤：1.电子发射：在扫描电子显微镜中，首先需要产生高能的电子束。
这通常通过热力发射或场致发射来实现。
对于热力发射，根据石鹢-德拜方程，利用电子枪通过加热金属丝或陶瓷发射体，使其发射出的电子能够获得足够的能量进入到显微镜的系统中。
2.电子透镜系统：扫描电子显微镜中的电子束需要通过一系列的电子透镜系统进行聚焦。
这些电子透镜包括磁透镜、电透镜和取向透镜等。
通过精确控制这些电子透镜，可以获得较小的电子束尺寸和良好的分辨率。
3.样本交互：样本位于电子束进入样品室的位置。
当电子束与样品相互作用时，会产生多种相互作用，包括透射、反射、散射等。
通过控制电子束的扫描方式，可以对不同相互作用的电子进行收集和分析。
4.信号检测和图像生成：通过探测电子束与样品相互作用产生的信号，可以获取样品表面上的丰富细节信息。
最常用的信号检测方法包括二次电子检测和散射电子检测。
通过收集这些信号，并进行信号处理和图像生成，可以获得样品的高分辨率图像。
2. 扫描电镜的应用扫描电镜在各个领域中都有广泛的应用，其高分辨率和高放大倍数的特点使其成为了研究和观察微观结构的重要工具。
以下列举了几个扫描电镜应用的领域：2.1 材料科学•纳米材料研究和观察：扫描电镜可以对纳米材料进行表面和内部结构的观察，有助于研究纳米材料的物理性质和化学反应过程。
•材料表面形貌观察：扫描电镜可以观察材料表面的形貌特征，如晶体结构、表面缺陷、孔洞分布等，有助于研究材料的结构与性能。
2.2 生物科学•细胞观察：扫描电镜可以观察细胞的形态和结构，包括细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞器等，有助于研究细胞的功能和生理过程。
•组织结构研究：扫描电镜可以观察组织的微观结构，有助于研究组织的生物学特性和病理学变化。
扫描电镜与其附件的结构、原理和相关应用
第一部分
扫描电镜的结构、原理及分类
前言
扫描电子显微镜（scanning electron microscope),简称 扫描电镜（SEM），是一种利用电子束扫描样品表面从而 获得样品信ห้องสมุดไป่ตู้的电子显微镜。目前，扫描电镜已经在多个 领域得到了应用，尤其在材料研究领域，扫描电镜已经成 为了应用最为广泛的设备之一，这就迫切要求我们对扫描 电镜要进行细致深入的了解。
（6) 刑侦案件物证分析与鉴定。 （7）生物、医学和农业等领域。
其它学科中扫描电镜的应用举例：
宣纸的表面形貌
草叶表面形貌
微电路扫描电镜观察
手机用陀螺仪形貌
昆虫扫描电镜观察
雪花扫描电镜观察（冷台）
血细胞扫描电镜观察
红细胞
白细胞 人的头发扫描电镜观察
血小板
扫描电镜在材料科学中的应用 （1）材料组织或表面形貌观察
1、扫描电子显微镜的历史
德国科学家 Max Knoll在1935年设计的一台仪器被认为 是第一台扫描电子显微镜。如左下图，他将一个阴极射线管 改装，以便放入样品，从另一个阴极射线管获得图像。（两 管用一个扫描发生器同步扫描，用二次电子信号调制另一台 显示器。）束斑尺寸在0.1~1mm之间，因为二次电子发射的 变化产生反差，但没有实用价值。装置虽然简单，但勾画出 了扫描电镜的原理性轮廓。
很多金属样品采用电解抛光的方法都可以将材料表面处 理得很好，这种方法可以去除样品表面的形变层，包括表面的 凹凸不平。 但是并没有哪种电解抛光方法对所有的材料都有效——对 于每种指定的样品都需要采用正确的抛光溶液。可通过科技文 献和设备制造商网站查询抛光液配方。 在抛光中，有很多因素可以影响抛光率：所用的抛光溶 液，抛光电压，抛光液温度，样品尺寸和抛光时间。
扫描电镜工作原理
扫描电镜工作原理扫描电镜（Scanning Electron Microscope，简称SEM）是一种高分辨率的显微镜，利用电子束与样品相互作用，通过探测和分析来获得样品的表面形貌、成份和结构等信息。
下面将详细介绍扫描电镜的工作原理。
一、电子源和电子束发射扫描电镜使用的电子源通常是热阴极电子枪，通过加热阴极，使其发射出高能电子。
这些电子被聚焦到极小的尺寸，并形成一个电子束，以供后续的扫描和探测。
二、电子束的聚焦和控制电子束经过一系列的聚焦透镜和电子光学系统，使其聚焦到极小的尺寸。
在这个过程中，通过调节透镜的电压和位置，可以控制电子束的聚焦和扫描速度，以实现对样品的高分辨率成像。
三、样品的准备和固定在使用扫描电镜之前，需要对样品进行准备和固定。
通常，样品需要被切割成合适的尺寸，并被固定在一个导电性的样品台上，以便电子束的传递和样品表面电荷的平衡。
四、电子束与样品的相互作用当电子束照射到样品表面时，它与样品原子和份子发生相互作用。
这些相互作用包括：电子与样品原子的散射、电子与样品原子的激发和退激发、电子与样品原子的吸收等。
这些相互作用会导致电子束的能量损失和散射。
五、信号的探测和放大扫描电镜通过探测和放大样品表面的散射电子、次级电子、反射电子等信号，来获取样品的表面形貌和成份信息。
常用的探测器包括：二次电子探测器、反射电子探测器、能量散射谱仪等。
这些探测器可以将电子信号转化为电压信号，并经过放大和处理后，输出到显示器上。
六、扫描和成像在扫描电镜中，电子束通过扫描线圈的控制，沿着样品表面进行扫描。
扫描过程中，探测器将不同位置的电子信号转化为亮度和对照度不同的图象点，最终形成一个完整的图象。
通过改变扫描速度和扫描模式，可以获得不同分辨率和深度的图象。
七、图象处理和分析获得的图象可以通过图象处理软件进行增强、滤波和修复等处理，以提高图象的质量和清晰度。
此外，还可以进行图象分析和测量，如粒径分布、表面形貌参数等。
扫描电镜的原理及应用
扫描电镜的原理及应用扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种利用电子束扫描样品表面并通过检测电子束与样品交互产生的多种信号来获得样品表面形貌和成分信息的显微镜。
相比传统光学显微镜，扫描电镜具有更高的分辨率和深度，广泛应用于材料科学、生物学、地质学、电子学等多个领域。
1.电子源：扫描电镜使用热阴极或场发射电子枪产生电子源，通过激光或电子束对电子源进行刺激，使其产生电子。
2.真空系统：扫描电镜需要在真空中进行工作，以避免电子与空气分子的相互作用。
真空系统可确保电子束能够稳定地通过管道进入样品表面。
3.电子束的聚焦和定位：经过加速和聚焦装置后，电子束被聚焦到非常小的直径，同时通过扫描线圈控制电子束在样品表面上进行移动和定位。
4.样品表面的信号检测：样品表面与电子束交互后，产生多种信号，包括二次电子、背散射电子、X射线、荧光等。
通过相应的检测元件，如二次电子检测器和能谱仪，来收集这些信号。
5.数据处理和成像：通过对收集到的信号进行放大、滤波、扫描等处理，将数据转化为像素点，通过屏幕或计算机显示成像。
扫描电镜具有很多应用领域，以下是其中的几个主要应用：1.材料科学：扫描电镜可用于研究材料表面形貌、晶体结构以及纳米材料的性质。
通过观察和分析材料表面形貌和成分，可以揭示材料的微观结构、缺陷、晶胞排列等信息。
2.生物学：扫描电镜对于生物学研究也有很大的帮助。
可以观察细胞、组织和器官的微观形态、细胞器的分布和关系。
通过扫描电镜的成像，可以研究细胞的形态和结构与功能的关系，以及疾病的发生机制。
3.地质学：扫描电镜可用于研究岩石和矿石的成分、结构、矿物组成等信息。
可以观察到岩石和矿石的微观结构、矿物晶型、矿物交代等特征，为地质学和矿物学研究提供重要的信息。
4.电子学：在微电子制造中，扫描电镜可用于观察和分析电子元件的形态和结构、探测缺陷和纳米线路的状况。
这对于电子元件的设计和质量控制非常重要。
扫描电镜工作原理
扫描电镜工作原理扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种利用电子束扫描样品表面并通过检测所产生的信号来获得样品表面形貌和成分信息的仪器。
它是一种高分辨率的显微镜，可以观察到纳米级别的细节。
扫描电镜的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 电子源：扫描电镜使用的电子源通常是热阴极电子枪。
电子枪中的热阴极受到加热，产生高能电子。
这些电子通过加速电压加速，形成一个电子束。
2. 准直系统：电子束经过准直系统，主要由准直磁铁和透镜组成。
准直磁铁用于控制电子束的方向，使其垂直于样品表面。
透镜用于聚焦电子束，使其具有较小的直径。
3. 样品台：样品台是扫描电镜中放置样品的部分。
样品通常需要被涂覆一层导电薄膜，以便电子束可以通过样品并形成图像。
样品台可以进行样品的精确定位和旋转。
4. 扫描系统：扫描系统包括扫描线圈和扫描电子束控制器。
扫描线圈用于控制电子束在样品表面的扫描范围，从而覆盖整个样品表面。
扫描电子束控制器则用于控制电子束的扫描速度和扫描模式。
5. 信号检测与图像形成：当电子束扫描样品表面时，与样品相互作用的电子会发生散射、反射和吸收等过程。
这些过程会产生不同的信号，如二次电子、背散射电子和X射线等。
扫描电子显微镜会检测这些信号，并将其转化为电信号。
6. 图像处理与显示：通过对检测到的信号进行放大、滤波、增强和数字化等处理，可以得到样品表面的形貌和成分信息。
这些处理后的图像可以通过显示器进行观察和记录。
扫描电镜具有以下几个优点：1. 高分辨率：扫描电镜具有较高的分辨率，可以观察到纳米级别的细节。
2. 大深度：扫描电镜可以通过调整样品台的位置，观察到样品表面的不同深度，从而得到三维形貌信息。
3. 大视场：相比传统光学显微镜，扫描电镜具有较大的视场，可以观察到更大范围的样品表面。
4. 成分分析：通过探测样品表面产生的X射线，可以进行元素分析和成分分析。
扫描电镜在许多领域有着广泛的应用，例如材料科学、生物学、纳米技术、电子工程等。
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扫描电镜质谱仪原理
一. 样品表面产生信号电子的过程
真空状态下加热钨灯丝时会产生电子束，电子束照射于样品上，和样品相互
作用产生信号电，包括：二次电子、背散射电子、X射线、俄歇电子、阴极荧光、
吸收电子、透射电子等。
通常所说的扫描电镜像指的就是二次电子像，它是研究样品表面形貌的最有
用的电子信号。
能谱图：横轴为X射线能量（KeV），纵轴为X射线光子数。当用强电子束
照射试样，产生大量的特征X射线。
对于试样产生的特征X射线，有两种展成谱的方法：X射线能量色散谱方法
(EDS：energy dispersive X-ray spectroscopy)和X射线波长色散谱方法(WDS：
wavelength dispersive X-ray spectroscopy)。在分析电子显微镜中均
采用探测率
高的EDS。
强电子束照射试样，同时产生二次电子和特征X射线，二次电子用于成像，X射线用
于能谱的成分分析。
二. 扫描电镜成像原理
二次电子信号 闪烁晶体 转换为光子 光电倍增管 放大并转换为电流信号
电信号放大器 转换成信号电压 送到信号处理和成像系统，完成成
像信息的电子学过程
三. X射线能谱仪原理
样品的X射线信号 冷冻的锂漂移硅检测器 产生空穴-电子对 外加偏压下
移动而形成电荷脉冲 前置放大器 电压脉冲，经放大、整形 多道脉冲
高度分析器 计算机处理 谱线（横坐标代表能量，纵坐标代表X
射线光子数目）
注意：每一个X射线光子产生的电子-空穴对在外加偏压下移动而形成一个电荷
脉冲。
四. 不同信号电子的产生原理
1. 二次电子
入射电子受样品的散射与样品的原子进行能量交换，使样品原子的外层电子
受激发而逸出样品表面，这些逸出样品表面的电子就叫二次电子。还有一部分二
次电子是背散射电子逸出样品表面时激发的，在成像时形成本底。从样品得到的
二次电子产率既与样品成分有关，又与样品的表面形貌有更密切的关系。
2. 特征X射线
特征X射线：是原子的内层电子受到激发之后，在能级跃迁过程中直接释放
的具有特征能量和波长的一种电磁波辐射，其波长极短约0.1nm左右。各元
素的特征谱有相似的结构，但其能量值不同，故可作为元素的“指纹”，作为
分析元素的工具。
特征X射线：是原子的内层电子受到激发之后，在能级跃迁过程中直接释放
的具有特征能量和波长的一种电磁波辐射，其波长极短约0.1nm左右。各元素的
特征谱有相似的结构，但其能量值不同，故可作为元素的“指纹”，作为分析元
素的工具。
特征X射线产生过程：入射电子打到核外电子上，把原子的内层电子（K层
电子）撞出电子壳层，在K壳层中形成空位，原子系统能量升高，使体系处于不
稳定的激发态，按能量最低原理，临近壳层的电子（L层）填充到K壳层的电子
空位，为保持体系能量平衡，在跃迁的同时，这些电子会将多余的能量以X射线
光量子的形式释放。该X射线的能量为两个壳层的能量差。各元素原子的各个电
子能级能量为确定值，所以此时释放出的X射线叫特征X射线。
产生特征X射线的前提条件：必须先使内层电子电离而产生“空穴”。当原
子内层产生空穴后，较外层电子立即自发地填充空穴，同时以辐射光子的方式释
放多余的能量，即发射X射线。当打去K层电子时，所有靠外边的电子层中的电
子都可能落到那个空位上，当产生回落跃迁时就产生K系的X射线光谱。K系线
中，Kα线相当于电子由L层过渡到K层，Kβ线相当于电子由M层过渡到K层。当
然Kβ线比Kα线频率要高，波长较短。整个K系X射线波长最短。结构分析时所
采用的就是K系X射线。
3. 背散射电子
背散射电子是入射电子受到样品中原子核散射而大角度反射回来的电子，其
能量损失较小，接近入射电子的能量。背散射电子像与样品的原子序数有关。
4. 俄歇电子：
原子内壳层产生空穴后，释放能量的另一种途径是发射俄歇电子，设K壳层
有一个空穴，外层轨道的电子可以向该空穴跃迁并释放出能量，而这种释放出的
能量又激发了同一轨道或更外层轨道的电子被电离，并逃离样品表面，这种出射
电子就是俄歇电子。
5. 吸收电子
吸收电子是随着与样品中原子核或核外电子发生非弹性散射次数的增多，其
能量和活动能力不断降低以致最后被样品所吸收的入射电子。在样品与地之间接
一灵敏度高的电流表，即可观察到样品所吸收的电子强度，所以吸收电子又叫做
样品电流。
6. 透射电子
透射电子是入射束的电子透过样品而得到的电子。它仅仅取决于样品微区的
成分、厚度、晶体结构和位向等。