Wechselwirkungen - Elektronenstrahl und Probe

Question 1

Stromstärke Elektronenstrahl

REM

TEM

Answer 1

REM:
10³ - 10⁴ A

TEM
1 PicoAmpere (10⁻12A)

Question 2

Eindringtiefe r

def.

Answer 2

direkter Abstand zwischen Eintrittspunkt und Punkt, an dem das e- seine gesamte kinetische Energie verloren hat

Question 3

Eindringtiefe r

Formel

Answer 3

r(nm) =

27.6 * ( M / (Dichte*Z^0.89) ) *E1.67

Question 4

Monte Carlo diagramm

Answer 4

Konturlinien = Prozentualer anteil derStrahlelektronen, die in den Bereich vordringen können

Question 5

WechselwirkungsVolumen

Answer 5

Bereich, in dem 95% der Primärelektronen nach Eintritt in massive Probe absorbiert werden

Referenzbereich bei 5% Konturlinie

NICHT gleich Signaltiefe

(Monte Carlo Diagramm)

Question 6

Abhängigkeiten der Eindringtiefe und des Wechselwirkungsvolumens

Answer 6

von kinetischer Energie der Elektronen

Question 7

Streuelektronen

2 Darstellungsarten

Answer 7

als Wirkungsquerschnitt σ

als mittlere freie Weglänge Λ

Question 8

Streuelektronen

Wahrscheinlichkeit der Streuung P
über Wirkungsquerschnitt σ

Answer 8

P = N * σ * t

N = Zahl der Streuzentren (Atome/Volumeneinheit) [nm⁻3]
t = Strecke die durchlaufen wird [nm]
σ = Pseudofläche mit der sich Atome im Festkörper dem Strahlelektron darstellen [nm²]

Question 9

Streuelektronen

Wahrscheinlichkeit der Streuung P
über Wirkungsquerschnitt σ
ABER mit Streukontrast!!

Answer 9

P = (A0 * σelastisch * (dichte*t)) / M

A0 =Avogadrozahl
M = mittlere molare Masse
σelastisch = Streuquerschnitt eines einzelnen Atoms
(dichte*t) = Massendickekontrast / Streukontrast

Question 10

σelastisch

Answer 10

σelastisch = pi * ( (Ze) / (UTeta) )²

Question 11

Streuelektronen

Wahrscheinlichkeit der Streuung P
über mittlere freie Weglänge Λ

Answer 11

Λ = N * σ

–> P = t /Λ

Λ = Strecke die zwischen zwei Streuvorgängen zurückgelegt wird

• -> Einfachstreuung
• -> Mehrfachstreuung
• -> Vielfachstreuung

Question 12

Streuelektronen

Streuwahrscheinlichkeit über POISSONsche Gleichung

Answer 12

P(n) = 1/n! * (t/Λ)^n * exp(-t/Λ)

n = mögliche Anzahl der Streuvorgänge
t = Probendicke

• keine Vielfachstreuung!
• nur Einfach und Mehrfachstreuung! (alle=1-P(0))
• gültig für amorphe und kristalline Proben

Question 13

Streuelektronen

Klassifizierung

Answer 13

• elastische Streuung (WW)-> ohne Energieverlust
• -> Ablenkung (TEM) für Abbildungen
• inelastische Streuung (WW) -> mit (messbarem) Energieverlust
• -> Ionisationsvorgänge für Elementanalyse