Inelastische Elektronenstreuung

Question 1

Inelastische Elektronenstreuung

Prozess - Vorgang

Answer 1

abbremsung bis zur Ruhe

-> Anregung von Gitterschwingunen

• > erzeugt Wärme
• > und übertragene Energie wird zu char. Röntgenstrahlung
• > oder als Auger- bzw S’ekundärelektronen emittiert

Question 2

Inelastische Elektronenstreuung

Prozesse - wichtigste

Answer 2

• Phononenstreuung
• Plasmonenstreuung
• anregung einzelner Valenzelektronen
• anregung innerer Schalen

(- Rückstreuung von PE mit geringen Energieverlusten..)

Question 3

Streuung inelastisch elastisch

abschätzen der Verhältnisse

Answer 3

Anteil σ_inelastisch bei kleiner Ordnungszahl größer
(bis Z ≈ 26)

-> daher biologische Proben nur verwaschener Kontrast

n = σ_inelastisch / σ_elastisch ≈ 26/Z

Question 4

Inelastische Elektronenstreuung - Prozesse

Phononenstreuung

Answer 4

Phononen = Schwingungen der Atome im Festkörper –> führen zu erwärmung

• geringer Energieverlust der PE (< 1eV)
• Λ ist groß (μm)
• große Streuwinkel -> auswirkungen auf STEM

Question 5

Inelastische Elektronenstreuung - Prozesse

Plasmonenstreuung

Answer 5

Plasmon = Welle im “Elektronensee” des Leiterbandes eines Metalls (delokalisiert)

• Energieverlust 5 - 30 eV
• Λ ist KLEIN ( 10-100 nm)
• über Poissonsche Gleichung Anzahl bestimmbar

Question 6

Inelastische Elektronenstreuung - Prozesse

Anregung einzelner Valenzelektronen

Answer 6

Energieübertragung des Strahlelektrons auf einzelnes Valenzelektrons (lokal)

• Energieverlust gering (~ 1eV)
• Λ ist groß (μm)
• kleine Streuwinkel

Question 7

Inelastische Elektronenstreuung - Prozesse

Anregung innerer Schalen

Answer 7

Elementcharakteristisch (selten)
Herausschlagen eines Elektrons aus innerer Schale

• hohe Energieverluste, wg. hoher Bindungsenergien
• Λ ist groß (μm)
• σ nimmt ab, wenn E0 steigt
• σ nimmt ab, wenn Z größer ist -> krit. Energie Ec zur Röntgenanregung steigt! (Formel)

Question 8

Anregung innerer Schalen:

Anregung charakteristischer Strahlung

• wann
• für
• Überspannungsverhältnis U
• Wahrscheinlichkeit

Answer 8

-wann:
Energie des Strahlelektrons muss krit. Anregungsenergie überschreiten:
E0 > Ec
mit Ec proportional zu Z²

-für:
EDX/WDX

Überspannungsverhältnis
U = E0 /Ek Maximum um 3*Ec

Question 9

Rückstreuelektronen (BSE)

• Verhalten in Festkörper
• Anwendung
• Eigenschaften

Answer 9

• wenige quasi-elastische Kollisionen mit Atomen
• treten an Oberfläche wieder aus
• zur Abbildung
• nicht so zahlreich wie SE -> schwächeres Bildsignal
• Streuwahrscheinlichkeit abhängig von Ordnungszahl
• -> Info über Elementverteilung
• auch aus tieferem Bereich des WWVolumens
• -> laterale Auflösung schlechter