《电子探针显微分析》

第一章引言1

1.1探针微区分析原理1

1.2特征X线谱2

1.3内层电离4

1.4荧光产额5

1.5X线连续谱5

1.6X线吸收7

1.7基质校正8

1.8历史回顾9

第二章电子探针的基本特点11

2.1探针形成系统11

2.2X线谱仪11

2.3样品台12

2.4光学显微镜13

2.5扫描15

2.6真空系统16

2.7试样制备17

2.8有关技术18

第三章电子枪21

3.1普通三极电子枪21

3.2合轴22

3.3电子枪电源22

3.4偏压23

3.5亮度24

3.6稳定性26

3.7高亮度阴极28

3.8六硼化镧阴极29

3.9场发射电子枪30

4.1电子源的缩小32

第四章探针形成系统32

4.2磁透镜33

4.3透镜电流稳定度35

4.4球差36

4.5象散36

4.6光栏37

4.7合轴39

4.8探针直径和电流39

4.9探针电流的监视和稳定42

4.10末级透镜的设计44

4.11非正规透镜45

第五章扫描47

5.1偏转系统47

5.2扫描电子学系统48

5.3X线扫描象50

5.4电子象52

5.5电子象的衬度和分辨率53

5.6电子探测器55

5.7彩色扫描图象58

5.8机械扫描58

5.9相分析60

5.10通道花样60

第六章X线衍射谱仪63

6.1布拉格定律63

6.2完整晶体的反射64

6.3不完整晶体的反射65

6.4聚焦几何66

6.5半聚焦几何68

6.6全聚焦谱仪69

6.7衍射晶体71

6.8脂肪酸盐薄膜伪晶体75

6.9效率和分辨率77

6.10光栅谱仪78

第七章正比计数管83

7.1工作原理83

7.2入射窗84

7.3计数气体86

7.4气体增殖88

7.5脉冲高度下降90

7.6输出脉冲91

7.7电离统计学93

7.8阳极丝96

7.9逃逸峰96

7.10特殊正比计数管98

7.11气体正比闪烁计数管99

8.1晶体谱仪的计数系统100

第八章计数电子系统100

8.2前置放大器101

8.3主放大器103

8.4在高计数率下工作105

8.5鉴别器和脉冲高度分析器106

8.6自动脉冲高度分析108

8.7计数率器110

8.8定标器和计时器112

8.9死时间113

8.10死时间的测量115

第九章锂漂移硅探头116

9.1工作原理116

9.2构造118

9.3低温恒温器119

9.4能量分辨率121

9.5俘获、复合和电荷收集123

9.6线性124

9.7效率125

9.8峰背比127

9.9硅逃逸峰129

9.10超软X线的检测132

9.11应用133

第十章锂漂移硅探头的电子线路135

10.1场效应管前置放大器135

10.2前置放大器噪声137

10.3前置放大器的反馈137

10.4脉冲整形139

10.5极－零消除140

10.6基线恢复141

10.7多道脉冲高度分析器143

10.8脉冲堆积146

10.9死时间149

10.10电子束开关151

10.11Kandiah系统152

第十一章定量分析的实验考虑154

11.1试样的镶嵌和抛光154

11.1.1金属154

11.1.2岩石和矿物155

11.1.3生物试样156

11.2导电覆膜157

11.3导电膜厚度的控制158

11.4试样在电子轰击下的损伤160

11.5碳污染163

11.6标样：纯元素和纯化合物164

11.7金属、矿物和玻璃标样166

11.8加速电压的选择168

11.9分析时的定点169

11.10背景校正170

11.11计数策略171

11.12探针电流监测173

11.13探测极限174

第十二章X线的产生、阻挡本领和电子范围175

12.1电离截面175

12.2特征X线强度176

12.3阻挡本领校正179

12.4阻挡本领的Bethe公式180

12.5平均激发能量184

12.6壳层效应186

12.7对数积分函数的应用187

12.8电子穿透189

12.9空间分辨率192

第十三章背散射196

13.1弹性散射196

13.2电子背散射系数197

13.3背散射电子的能量分布201

13.4X线强度损失的计算202

13.5蒙特卡诺技术204

13.6电子传输方程的解206

13.7化合物的背散射208

13.8背散射校正数据210

13.9电子非垂直入射212

第十四章X线吸收215

14.1吸收校正理论215

14.2φ(ρz)和f(x)的实验测定215

14.3Philibert吸收校正219

14.3.1临界激发能量的影响221

14.4Philibert公式的Reuter形式222

14.5Andersen-Wittry吸收校正224

14.6计算吸收校正的其他方法225

14.7计算φ(ρz)的蒙特卡诺法和传输方程法227

14.8电子非垂直入射228

14.9质量衰减系数230

14.10入射电子能量的测量233

14.11Bishop的φ（ρz）“矩形模型”234

第十五章荧光236

15.1K线激发的荧光236

15.2吸收项238

15.3K-K荧光校正数据241

15.4K-K荧光的校正步骤242

15.5Kβ射线激发的荧光245

15.6L线的荧光246

15.7K和L的相对强度253

15.8连续谱激发的荧光254

15.9连续荧光的吸收258

15.10相界附近的荧光260

第十六章实际校正步骤263

16.1引言263

16.2校正计算例子263

16.2.1吸收264

16.2.2特征荧光265

16.2.3连续荧光265

16.2.4背散射267

16.2.5阻挡本领268

16.2.6总的校正因子268

16.3简单迭代269

16.5双曲线迭代270

16.4Wegstein方法270

16.6α系数271

16.7数据处理272

16.8校正程序273

第十七章用能谱探头作定量分析275

17.1分析步骤275

17.2最小二乘法拟合276

17.3适用于复杂谱的方法278

17.4峰的积分280

17.5峰的位移和展宽281

17.6背景：理论283

17.7背景校正285

17.8Kα重迭286

17.9Kβ重迭287

17.10逃逸峰288

17.11迭代法289

17.12剥谱290

17.13准直290

17.14用正比计数管进行能谱分析291

第十八章轻元素分析293

18.1引言293

18.2轻元素分析的特殊问题294

18.3吸收校正295

18.4薄膜模型296

18.5表面强度φ0296

18.6质量衰减系数297

第十九章薄膜分析300

19.1引言300

19.2薄试样中X线的产生301

19.3薄膜定量分析：Philibert-Tixier法302

19.4薄膜定量分析：连续谱法304

19.5基片上的薄膜厚度的测定306

19.5.1Hutchins法307

19.5.2Bishop法308

19.5.3Reuter法310

19.6基片上薄膜的分析311

19.7不导电试样上的导电覆膜引起的X线强度损失312

第二十章应用314

20.1金属学314

20.1.1相图314

20.1.2金属间化合物316

20.1.3扩散317

20.1.4脱溶318

20.1.5非金属夹杂319

20.1.6腐蚀319

20.2放射性材料320

20.1.7考古学320

20.3电子材料321

20.4矿物学322

20.5岩石学326

20.6铁陨石328

20.7石陨石330

20.8月岩333

20.9生物学和医学方面的研究339

20.9.1硬组织339

20.9.2软组织340

20.10用电子探针作整体分析341

附录 X线谱343

参考文献354

索引375