原子序數(shù)襯度又稱為化學(xué)成分襯度，它是利用對(duì)樣品微區(qū)原子序數(shù)或化學(xué)成分變化敏感的物理信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)得到的一種顯示微區(qū)化學(xué)成分差別的像襯度。這些信號(hào)主要有背散射電子、吸收電子和特征X射線等。

一、背散射電子襯度原理及其應(yīng)用

背散射電子的信號(hào)既可用來(lái)進(jìn)行形貌分析，也可用于成分分析。在進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)分析時(shí)，背散射電子信號(hào)的強(qiáng)弱是造成通道花樣襯度的原因。

背散射電子形貌襯度特點(diǎn)

用背散射電子信號(hào)進(jìn)行形貌分析時(shí)，其分辨率遠(yuǎn)比二次電子低，因?yàn)楸成⑸潆娮邮窃谝粋€(gè)較大的作用體積內(nèi)被入射電子激發(fā)出來(lái)的，成像單元變大是分辨率較低對(duì)的原因。因此，背散射電子的能量很高，它們以直線軌跡逸出樣品表面，對(duì)于背向檢測(cè)器的樣品表面，因檢測(cè)器無(wú)法收集到背散射電子而變成一片陰影，因此在圖像上顯示出很強(qiáng)的襯度，襯度太大會(huì)失去細(xì)節(jié)的層次，不利用分析。

用二次電子信號(hào)作形貌分析時(shí)，可以在檢測(cè)器收集柵上加以一定大小的正電壓（一般為250~500V)，來(lái)吸引能量較低的二次電子，使它們以弧形路線進(jìn)入閃爍體，這樣在樣品表面某些背向檢測(cè)器或凹坑等部位上逸出的二次電子也能對(duì)成像有所貢獻(xiàn)，圖像層次（景深）增加，細(xì)節(jié)清楚。

下圖為背散射電子和二次電子的運(yùn)動(dòng)路線以及它們進(jìn)入到檢測(cè)器時(shí)的情景。

雖然背散射電子也能進(jìn)行形貌分析，但是它的分析效果遠(yuǎn)不及二次電子。因此，在做無(wú)特殊要求的形貌分析時(shí)，都不用背散射電子信號(hào)成像。

背散射電子原子序數(shù)襯度原理

下圖給出了原子序數(shù)對(duì)背散射電子差額的影響。

在原子序數(shù)Z＜40范圍內(nèi)，背散射電子的差額對(duì)原子序數(shù)十分敏感。在進(jìn)行分析時(shí)，樣品上原子序數(shù)較高的區(qū)域中由于收集到的背散射電子數(shù)量較多，故熒光屏上的圖像較亮。

因此，利用原子序數(shù)造成的襯度變化可以對(duì)各種金屬和合金進(jìn)行定性的成分分析。樣品中重元素區(qū)域相對(duì)于圖像上是亮區(qū)，而輕元素則為暗區(qū)。當(dāng)然，在進(jìn)行精度稍高的分析時(shí)，必須事先對(duì)亮區(qū)進(jìn)行標(biāo)定，才能獲得滿意的結(jié)果。

用背散射電子進(jìn)行成分分析時(shí)，為了避免形貌襯度對(duì)原子序數(shù)襯度的干擾，被分析的樣品只進(jìn)行拋光，而不必腐蝕。

對(duì)有些既要進(jìn)行形貌分析又要進(jìn)行成分分析的樣品，可以采用一對(duì)檢測(cè)器收集樣品同一部位的背散射電子，然后把兩個(gè)檢測(cè)器收集到的信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)處理，通過(guò)處理可以分別得到放大的形貌信號(hào)和成分信號(hào)。下圖說(shuō)明了這種背散射電子檢測(cè)器的工作原理。

?（a）中A和B表示一對(duì)半導(dǎo)體硅檢測(cè)器。如果一成分不均勻但表面拋光平整的樣品作成分分析時(shí)，A、B檢測(cè)器收集到的信號(hào)大小是相同的。把A和B的信號(hào)相加，得到的是信號(hào)放大一倍的成分像；把A和B信號(hào)相減，則成一條水平線，表示拋光表面的形貌像。

? （b）是均一成分但表面起伏的樣品進(jìn)行形貌分析時(shí)的情況。例如分析圖中的點(diǎn)P，P位于檢測(cè)器A的正面，是A收集到的信號(hào)較強(qiáng)，但點(diǎn)P背向檢測(cè)器B，使B收集到較弱的信號(hào)，若把A和B的信號(hào)相加，則二者正好抵消，這就是成分像；若把A和B二者相減，信號(hào)放大就成了形貌像。

? （c）如果待分析的樣品成分既不均勻，表面又不光滑，仍然是A、B信號(hào)相加是成分像，相減是形貌像。

利用原子序數(shù)襯度來(lái)分析晶界上或晶粒內(nèi)部不同種類的析出相是十分有效的。因?yàn)槲龀鱿喑煞植煌?，激發(fā)出的背散射電子數(shù)量也不同，致使掃描電子顯微圖像上出現(xiàn)亮度上的差別。從亮度上的差別，我們就可根據(jù)樣品的原始資料定性地判定析出物相的類型。

二、吸收電子的成像

吸收電子的產(chǎn)額與背散射電子相反；樣品的原子序數(shù)越小，背散射電子越少，吸收電子越多，反之樣品的原子序數(shù)越大，則背散射電子越多，吸收電子越少。因此，吸收電子像的襯度是與背散射電子和二次電子像的襯度互補(bǔ)的。因?yàn)镮0=Is+Ib+Ia+It，如果試樣較厚，透射電子流強(qiáng)度It=0，故Is+Ib+Ia=I0。因此，背散射電子圖像上的亮區(qū)在相應(yīng)的吸收電子圖像上必定是暗區(qū)。

鐵素體基體球墨鑄鐵拉伸斷口

奧氏體鑄鐵