電鏡學堂丨掃描電子顯微鏡的基本原理(二) - 像襯度形成原理

§7.   密度襯度

此外還有一種不常見的襯度，這種襯度以前曾被誤認為是通道襯度或者原子序數(shù)襯度。有的物質(zhì)雖然可能成分完全一樣，形貌也類似，但是可以產(chǎn)生同分異構現(xiàn)象。不同的同分異構體之間因為結構不同，從而可能帶來較大的密度差異，進一步造成初始電子束在試樣中的散射幾率產(chǎn)生差異，從而帶來二次電子或者背散射電子產(chǎn)額的差異。密度高的物質(zhì)具有更高的電子產(chǎn)額呈現(xiàn)更亮的灰度，反之密度低的物質(zhì)則呈現(xiàn)出更為暗淡的灰度。這種襯度其實是一種密度襯度。

所以有時候，存在同分異構體（比如碳材料）的物質(zhì)產(chǎn)生出這種因密度不同引起的襯度，但是這種襯度首先也要先保證成分基本相同，且基本沒有形貌襯度的影響，否則難以用密度進行解釋。如圖2-34，左邊是比重約為3.5的金剛石，右邊是比重約為 2.3 的石墨，可以看出密度更大的金剛石具有更高的電子產(chǎn)額。

圖 2-34 金剛石和石墨表現(xiàn)出的密度襯度

圖 2-35 存在各種復雜體系的碳材料   

圖2-35為處理過的碳材料。碳材料本身結構很復雜，處理后可能存在各種碳結構，如無定形、sp2雜化、sp3雜化等，里面可能有無定形碳、石墨化、類金剛石等復雜體系，不同體系成分一樣，密度不同，表現(xiàn)出不同的明暗襯度。當然，如果進行進一步的分析需要借助其它儀器，或者 TESCAN的 RISE電鏡可以直接進行拉曼光譜的成像，進行更準確的碳結構鑒定。