Принцип многих устройств для определения характеристик заключается в том, чтобы заставить электроны взаимодействовать с веществами, которые необходимо обнаружить, возбуждать вторичные электроны или совершать переходы и обратные переходы на атомных уровнях, а также высвобождать характеристическую энергию. Понимание взаимодействия между электронами и веществом помогает фундаментально понять множествоинструменты характеристикии понять сценарии их применения.

При попадании пучка электронов на вещество могут происходить следующие процессы:

1. Взаимодействие с внешним электроном приводит к переходу электрона в основное состояние, и при возвращении электрон будет излучать видимый или ультрафиолетовый свет.

2. Взаимодействие с электронами валентной зоны или зоны проводимости приводит к ионизации внешних электронов и образованию вторичных электронов. Энергия вторичных электронов низкая, обычно менее 50 эВ. Он задействован только в поверхностном диапазоне 5–10 нм, независимо от типа элемента.

3. Налетающие электроны взаимодействуют с атомами, энергия уменьшается, а потерянная энергия выделяется в виде непрерывногоРентгеновские лучи, после чего сами электроны улетают, что называется обратным рассеянием электронов. Обратно рассеянное электричество связано с атомным номером: чем больше атомный номер, тем больше обратно рассеянных электронов, а это число определяется типом элемента, что является принципом спектра потерь энергии электронов.

4. Передача электронов: через материал, напряжение пропорционально атомному номеру, толщина обратно пропорциональна, глубина проникновения не слишком велика, поэтому его можно использовать для измерения образца размером около 1 микрона.

5. Падающий электрон может также войти во внутренний слой атома, выбрасывая внутренний электрон во вторичный электрон, так что во внутреннем слое появляется вакансия, а внешний электрон заполняет вакансию, а дополнительная энергия ускользает. вРентгеновские лучиили высвободить внешний электрон, который называется оже-электроном.