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第一章 引言1

1.1.扫描电镜的进展1

1.2.电子探针的进展7

1.3.本书概要12

第二章 电子光学14

2.1.电子枪14

2.1.1.热发射14

2.1.2.钨阴极17

2.1.3.六硼化镧(LaB6)阴极17

2.1.4.场发射枪20

2.2.电子透镜21

2.2.1.磁透镜的一般性质21

2.2.2.最小束斑尺寸的获得23

2.2.3.电子光学柱中的象差26

2.3.1.dmis和imaz的计算28

2.3.电子探针直径dp与电子探针电流i的关系28

2.3.2.电镜参数(dp,i,a)的测定31

2.3.3.高分辨率扫描电镜32

第三章 电子束与样品的相互作用34

3.1.引言34

3.2.散射35

3.2.1.弹性散射35

3.2.2.非弹性散射36

3.3.1.实验依据38

3.3.相互作用区38

3.3.2.Monte Carlo计算法39

3.4.背散射电子48

3.4.1.与原子序数的关系51

3.4.2.与能量的关系52

3.4.3.与倾斜的关系52

3.4.4.角度分布53

3.4.6.空间分布56

3.4.5.能量分布56

3.4.7.取样深度57

3.5.非弹性散射产生的信号58

3.5.1.二次电子59

3.5.2.X射线63

3.5.3.Auger电子78

3.5.4.阴极荧光80

3.6.小结80

第四章 扫描电镜的成象82

4.1.引言82

4.2.扫描电镜的基本成象过程82

4.2.1.扫描作用82

4.2.2.图象的构成83

4.2.3.放大倍率85

4.2.4.象素(象点)86

4.2.5.景深89

4.2.6.图象的畸变90

4.3.立体显微技术95

4.4.探测器97

4.4.1.电子探测器98

4.4.2.阴极荧光探测器103

4.5.样品和探测器在反差形成中的作用104

4.5.1.反差104

4.5.2.原子序数(成分)反差(背散射电子信号)104

4.5.3.成分反差(二次电子信号)107

4.5.4.反差分量109

4.5.5.形貌反差109

4.6 图象质量115

4.6.1.信号质量和反差信息115

4.6.2.扫描电镜成象的方法117

4.6.3.分辨率限度117

4.7.1.能见度问题122

4.7.显示反差信息的信号处理122

4.7.2.信号处理技术125

4.7.3.探测器组合134

4.7.4.电子束能量的影响134

4.7.5.小结136

第五章 X射线谱的测量：波长谱仪和能量谱仪137

5.1.引言137

5.2.波长谱义137

5.2.1.基本设计137

5.2.2.X射线探测器140

5.2.3.探测器的电子系统142

5.3.能量谱仪147

5.3.1.工作原理147

5.3.2.检测过程149

5.3.3.检测过程的失真150

5.3.4.主放大器和脉冲堆积排除器155

5.3.5.来自探测器周围环境的失真160

5.3.6.多道分析器167

5.3.7.小结：能量谱仪的操作和失真172

5.4.波长谱仪与能量谱仪的比较173

5.4.1.几何收集效率173

5.4.2.量子效率173

5.4.3.分辨率174

5.4.4.谱的接收范围175

5.4.5.最大计数率175

5.4.6.最小探针尺寸175

5.4.7.分析速度177

5.4.8.谱的失真177

附录：探测器的初次安装和检验178

第六章 定性X射线显微分析180

6.1.引言180

6.2.1.X射线谱线181

6.2.能量谱仪定性分析181

6.2.2.能量谱仪定性分析要点185

6.2.3.能量谱仪定性分析中的谱峰严重重叠189

6.2.4.能量谱仪定性分析实例190

6.3.波长谱仪定性分析192

6.3.1.X射线谱线的测定192

6.3.2.波长谱仪定性分析要点195

6.4.X射线扫描197

第七章 定量X射线显微分析201

7.1.引言201

7.2.ZAF技术201

7.2.1.引言201

7.2.2.吸收因子A203

7.2.3.原子序数因子Z208

7.2.4.特征荧光修正F212

7.2.5.连续谱荧光修正214

7.2.6.ZAF方法概述215

7.3.经验法218

7.4 倾斜入射电子束的定量分析221

7.5.颗粒和粗糙表面的分析223

7.5.1.几何效应223

7.5.2.几何效应的补偿229

7.5.3.小结232

7.6.薄膜和薄片的分析232

7.6.1.薄片233

7.6.2.基片上的薄膜234

7.7.生物材料的定量分析240

7.7.1.引言240

7.7.2.分析时的质量损失和失真241

7.7.3.块状样品241

7.7.4.块状基片上的厚切片244

7.7.5.薄样品244

7.7.6.连续谱法245

7.7.7.在很薄支持物上的厚样品248

7.7.9.标样249

7.7.8.微滴法249

7.7.10.结论250

附录A：连续谱法250

附录B：生物材料定量分析实例254

符号意义257

第八章 X射线显微分析的实用技术259

8.1.数据处理的一般考虑259

8.2.背底形状261

8.2.1.背底模拟261

8.2.2.背底滤波266

8.3.谱峰重叠268

8.3.1.线性度270

8.3.2.拟合优度270

8.3.3.线性法271

8.3.4.非线性法276

8.3.5.误差估计278

8.4.死时间修正280

8.5.定量分析实例281

8.6.X射线分析的精度和灵敏度282

8.6.1.计算精度和灵敏度的统计基础283

8.6.2.样品均匀性283

8.6.3.分析灵敏度285

8.6.4.微量元素分析285

8.7.轻元素分析288

第九章 扫描电镜和X射线显微分析的样品制备技术293

9.1.金属和陶瓷293

9.1.1.扫描电镜293

9.1.2.X射线显微分析294

9.2.颗粒和纤维296

9.3.含水材料300

9.3.1.土和泥300

9.3.2.聚合物300

10.1.引言301

第十章 扫描电镜和X射线显微分析的镀膜技术301

10.1.1.样品的特性302

10.1.2.代替镀膜的其它方法304

10.1.3.薄膜技术305

10.2.热蒸发305

10.2.1.高真空蒸发307

10.2.2.低真空蒸发312

10.3.溅射镀膜312

10.3.1.离子束溅射312

10.3.2.二极(直流)溅射314

10.3.3.冷二极溅射314

10.3.4.溅射技术314

10.3.5.靶的选择315

10.3.6.镀层厚度315

10.3.7.溅射镀膜的优点315

10.3.8.溅射镀膜的假象316

10.4.1.高分辨率镀膜317

10.4.特殊的镀膜方法317

10.4.2.低温镀膜318

10.5.镀膜厚度的确定319

10.5.1.镀膜厚度的估算320

10.5.2.镀膜过程中的测量320

10.5.3.镀膜后的测量321

10.5.4.镀层的去除321

第十一章 扫描电镀的生物样品制备技术322

11.1.引言322

11.2.电镜上要取的措施322

11.2.1.环境台323

11.2.2.非最佳的电镜操作324

11.3.样品上采取的措施324

11.3.1.对照显微术324

11.3.2.样品的选择326

11.3.3.样品的清洁328

11.3.4.样品的固定329

11.3.5.暴露内表面331

11.3.6.已知生理活性区的定位338

11.3.7.样品的脱水340

11.3.8.样品的支持物347

11.3.9.样品的导电性347

11.3.10.重金属浸泡347

11.3.11.图象的解释和假象349

第十二章 X射线显微分析的生物样品制备技术354

12.1.引言354

12.1.1.问题的性质和难点354

12.1.2.X射线显微分析的应用355

12.1.3.X射线分析检测的种类355

12.1.4.生物样品的类型355

12.1.5.重要的原则358

12.2.1.固定前的工作359

12.2.2.固定359

12.2.室温制备法359

12.1.6.样品优化制备的判据359

12.2.3.组织化学法361

12.2.4.沉淀法361

12.2.5.脱水362

12.2.6.包埋364

12.2.7.切片和断裂365

12.2.8.样品的支持物365

12.2.9.样品的染色366

12.2.10.样品的镀膜366

12.3.低温制备方法366

12.3.1.样品的预处理367

12.3.2.冷冻方法368

12.3.3.元素在某个细胞间隙内的移动370

12.3.4.冷冻后的处理370

12.3.6.冷冻干燥371

12.3.5.冷冻含水和部分冷冻含水的材料371

12.3.7.冷冻置换374

12.3.8.切片376

12.3.9.断裂380

12.3.10.样品的处理381

12.4.微焚化382

第十三章 扫描电镜和电子探针在固体样品与生物材料上的应用384

13.1.铝-铁电连接点的研究384

13.2.在扫描电镜中原位研究材料的变形386

13.3.Raney镍合金中的相分析388

13.4.一种新矿物氮氧硅石(Sinotite)的定量分析389

13.5.确定Fe-Ni-C系的平衡相图390

13.6.月球金属颗粒63344，1的研究391

13.7.含水分高的植物软组织的观察393

13.8.含水分高的多胞植物软组织的研究394

13.9.含水分高的单胞运动软组织的检验396

13.10.含水分低的植物硬组织的观察397

13.11.外壳硬而内部含水分高的单胞植物组织的研究398

13.12.含水分高的动物中软组织的检验399

13.13.含水分高的单胞动物组织的研究400

第十四章 数据表402

表14.1.原子序数、原子量、金属密度403

表14.2.元素一般的氧化物405

表14.3.Ka谱线的质量吸收系数406

表14.4.La谱线的质量吸收系数408

表14.5.部分质量吸收系数410

表14.6.K系X射线的波长和能量427

表14.7.L系X射线的波长和能量428

表14.8.M系X射线的波长和能量428

表14.9.Duncumb-Reed背散射修正因子R的拟合参数429

表14.10.J值和荧光产额w值430

表14.11.部分镀膜元素的主要性质431

参考文献432

英汉名词对照表447