天游线路检测中心 光束直径与X射线发生面积的关系
由于电子束散射而扩大X射线产生区域
电子探针显微分析仪 (EPMA) 获得的 X 射线图像的空间分辨率约为 1 μm。因此，在 3000 倍或更高的放大倍率下，X 射线图像显得模糊。 （图1b）这主要是由于照射到样品上的加速电子在样品内部发生散射，扩大了X射线产生区域。除了电子散射之外，X 射线产生区域的扩展还根据光束直径、X 射线吸收和 X 射线荧光激发而变化。
电子束在样品内散射和传播。
图1 高倍二次电子图像 (a) 二次电子图像(b) X 射线图像
分析条件加速电压8kV 照射电流：10nA分析面积5μm×5μm
图2 由于电子散射导致特征X射线产生区域的扩大 随着电子束的扩散，产生 X 射线的区域也会扩大。
电子束散射对界面测量的影响
图3 Cu-Ni界面线分析该图是使用JXA-8100在15kV加速电压和10nA、30nA和100nA三种照射电流下测量Ni K线的结果。实线是光束直径为零时的蒙特卡罗模拟结果。
图4 Cu-Ni界面线分析结果微分这是使用 Zavitzky-Golay 方法对左侧图进行微分的结果。微分结果对应于图上X轴坐标处产生的X射线量。
X 射线生成区域扩展的变化在测量不同金属之间的界面时具有很大的影响。这种变化通过 Cu 和 Ni 界面的线分析得到证实。我们将介绍这条线路的分析结果和仿真结果。
图3显示了通过在Ni和Cu界面处扫描电子束对Ni的K线进行线分析的结果。由于样品中电子散射的影响，测量结果变得很宽，即使用电子束照射Cu区域也可以测量Ni X射线。我们还比较了通过改变照射电流来改变光束直径的情况。随着照射电流的增加，光束直径也增加，如图5所示。当通过将照射电流增加到10nA、30nA和100nA来增加光束直径时，线分析结果变得更宽。接下来，我们使用蒙特卡罗模拟来计算当光束直径为零时加宽线分析的效果。即使在这些条件下，由于样品散射，界面也会变宽。
图5 JXA-8100/8200光束直径的照射电流依赖性纵轴是光束直径，横轴是照射电流。照射电流越大，光束直径越大。
