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Elektronenstrahlparameter

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Elektronenstrahlparameter

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Die nachfolgenden Strahlparameter haben einen entscheidenden Einfluss auf die Entstehung der Röntgenstrahlung.

 

Emissionsstrom „emission current“
Als Emissionsstrom bezeichnet man die Menge der aus der Kathode austretenden Elektronen in Abhängigkeit von der Austrittsfläche. Die Emissionsstromdichte beträgt ca. 1,8A/cm², somit ergibt sich für die Wolfram-REM von Tescan eine Emissionsstromstärke  von ca. 300µ A.

Elektronenstromdichte
Die Elektronenstromdichte ist ein Maß für den Strahlstrom, welcher im Crossover entsteht. Der Strahlstrom ist vom Durchmesser des Crossovers und von der Wehneltspannung abhängig. Da mit zunehmender Wehneltspannung der Durchgriff abnimmt, werden weniger Elektronen abgesaugt die zum Elektronenstrahl beitragen. Gleichzeitig nimmt der Emissionsstrom ab.

Strahlstrom „probe current“
Der Strahlstrom ist ein Maß für die Anzahl der auf der Probe ankommenden Elektronen. Er ist abhängig von der Emissionsstromdichte, dem Strahldurchmesser, der Beschleunigungsspannung und der Aperturblendenöffnung.

Probenstrom „absorbed current“
Die Probe in einem Rasterelektronenmikroskop ist geerdet. Damit  werden die Elektronen des Primärelektronenstrahls, die nicht rückgestreut werden, abgeleitet, da es sonst zu Aufladungen kommen würde. Die abgeleiteten Elektronen können als Probenstrom  mit einem Picoamperemeter gemessen werden.

 

Neben den vorangegangen Parametern hat die Beschleunigungsspannung einen entscheidenden Einfluss auf die anzuregenden Energielinien der Elemente. Eine Beschleunigungsspannung von 30 kV entspricht der primären Elektronenergie von 30 keV. Hieraus ergibt sich welche Elemente gemessen werden können:

K-StrahlungElement (Z)
Energie (Ec)

5 (B) … 35 (Br)
0,188 – 13,474 keV

L-StrahlungZ
Ec

30 (Zn) … 85 (At)
1,020 – 14.208 keV

M-StrahlungZ
Ec

62 (Sm)
1.080 – … keV