电子束与原子序数​之间的作用关系-华普通用

1.电子束与原子序数Z的关系

弹性散射关系式可表示为：Q×Z2。其中，Q为弹性散射截面或称弹性散射几率。相互作用区的体积随原子序数的增加而减小。样品的原子序数越大，束电子在每走过单位距离所经受的弹性散射事件越多，其平均散射角度大，因此电子更易偏离起始方向，减小了在样品中的穿透深度，其相互作用区接近“弓形”例如金属或陶瓷样品。在低原子序数样品中，相互作用区为“梨形”。在这类样品中，电子束在穿透样品的初始阶段只有相当少的横向散射，形成梨形区的颈部，当电子不断深入，其能量逐渐减少，发生弹性散射的几率上升，电子横向扩散，形成了下部的球形区，例如高分子材料或动植物样品。

2.原子序数与电子束能量E的关系

由于弹性散射截面Q×1/E，当电子束能量增加时，入射电子在样品中的弹性散射事件减少，接近表面的电子轨迹变化不大，电子束穿透较深，并且经受多次散射，方向发生改变，向深度范围扩散，使得作用区尺寸增加，但作用区的形状没有发生改变。图示意了相互作用区与原子序数和加速电压的关系。