第2章 电子束与物质作用产生的信号(1)
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电子与固体物质的相互作用一、电子散射二、内层电子激发后的弛豫过程三、自由载流子四、电子与固体作用产生的各种信号五、相互作用体积与信号产生的深度和广度一、电子散射¾当一束聚焦电子束沿一定方向射入试样内,在原子库仑电场作用下,入射电子方向改变,称为散射。
¾原子对电子的散射可分为弹性散射和非弹性散射。
¾弹性散射中,电子只改变方向,基本无能量的变化。
¾非弹性散射中,电子不但改变方向,能量也有不同程度的减小,转变为热、光、X射线和二次电子等。
在非弹性散射过程中,¾入射电子把部分能量转移给原子,引起原子内部结构的变化,产生各种激发现象。
因为这些激发现象都是入射电子作用的结果,所以称为电子激发。
电子激发是非电磁辐射激发的一种形式。
1.原子的散射截面¾一个电子被一个试样原子散射后偏转角等于或大于α角的几率可用原子散射截面σ(α)来度量。
¾原子散射截面可定义为电子被散射到等于或者大于α角的几率除以垂直入射电子方向上单位面积的原子数。
量纲为面积。
¾原子散射截面是弹性散射截面与非弹性散射截面之和,即σ(α)= σe(α)+ σi(α)σe(α)----原子的弹性散射截面;σi(α)----原子的非弹性散射截面。
原子对电子的散射又可分为¾原子核对电子的弹性散射,原子核对电子的非弹性散射;¾核外电子对电子的非弹性散射。
入射电子与原子核作用,被散射到大于2θ的角度以外,故可用πr n 2(以原子核为中心、r n 为半径的圆的面积)来衡量一个孤立原子核把入射电子散射到大于2θ角度以外的能力。
由于电子与原子核的作用表现为弹性散射,故将πr n 2叫做弹性散射截面,用σn 表示。
πr n 2: 原子的弹性散射面积。
¾弹性散射电子由于其能量等于或接近于入射电子能量E 0,因此是透射电镜中成像和衍射的基础。
2.原子核对电子的弹性散射试样的原子序数越大,入射电子的能量越小,距核越近,散射角越大。
电子与物质的相互作用及其应用电子束与固体样品作用时产生的信号图是电子束与固体样品作用时产生的信号。
它包括:背散射电子、二次电子、吸收电子、透射电子、特征x射线、俄歇电子。
1.背散射电子背散射电子是被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子,其中包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。
弹性背散射电子:被样品中原子核反弹回来的,散射角大于90 的那些入射电子,其能量没有损失(或基本上没有损失)。
非弹性背散射电子:入射电子和样品核外电子撞击后产生的非弹性散射,不仅方向改变,能量也有不同程度的损失。
如果有些电子经多次散射后仍能反弹出样品表面,这就形成非弹性背散射电子。
弹性背散射电子和非弹性背散射电子的比较见表。
表弹性背散射电子和非弹性背散射电子的比较2.二次电子在入射电子束作用下被轰击出来并离开样品表面的样品的核外电子叫做二次电子。
3.吸收电子入射电子进入样品后,经多次非弹性散射能量损失殆尽(假定样品有足够的厚度没有透射电子产生),最后被样品吸收而成为吸收电子。
4.透射电子如果被分析的样品很薄,就会有一部分入射电子穿过薄样品而成为透射电子。
5.特征x射线当样品原子的内层电子被入射电子激发或电离时,原子就会处于能量较高的激发状态,此时外层电子将向内层跃迁以填补内层电子的空缺,从而使具有特征能量的X射线释放出来。
6.俄歇电子在入射电子激发样品的特征X射线过程中,如果在原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量并不以x射线的形式发射出去,而是用这部分能量把空位层内的另一个电子发射出去(或使空位层的外层电子发射出去),这个被电离出来的电子称为俄歇电子。
表电子束与固体样品作用时产生的各种信号的比较。
第二章食品贮藏保鲜原理呼吸作用是在许多复杂的酶系统参与下,经由许多中间反应环节进行的生物氧化过程,能把复杂的有机物逐步分解成简单的物质,同时释放能量。
可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类。
呼吸强度:也称呼吸速率,是指在一定温度下,一定量的产品进行呼吸时所吸入的氧气或释放的二氧化碳的量,一般单位用O2或CO2mg(ml)/kg·h(鲜重)来表示。
一般用CO2生成量来表示?原因?呼吸商(RQ)也称呼吸系数,它是指产品呼吸过程释放CO2和吸入O2的体积比。
一般而言,RQ的大小与呼吸状态(有氧呼吸和无氧呼吸)有关。
呼吸热是呼吸过程中产生的,除了维持生命活动以外而散发到环境中的那部分热量。
呼吸温度系数在生理温度范围内,温度升高10℃时呼吸速率与原来温度下呼吸速率的比值即为温度系数,用Q10来表示。
有一类果蔬,在幼嫩阶段呼吸旺盛,随果实细胞的膨大,呼吸强度逐渐下降,开始成熟时,呼吸上升,达到高峰(称呼吸高峰)后,呼吸下降,果实衰老死亡,伴随呼吸高峰的出现,体内的代谢发生很大的变化,这一现象被称为呼吸跃变,这一类果实被称为跃变型或呼吸高峰型果实。
呼吸跃变期是果实发育过程中的一个关键时期,对果实贮藏寿命有重要影响。
它既是成熟的后期,同时也是衰老的开始,此后产品就不能继续贮藏。
确定贮藏温度的原则:1)以不出现低温伤害为限度,通常采用正常呼吸的下限作为贮存温度;2)(绝对)不可以将不同种类果蔬放在同一温度条件下贮存;3)要保持温度的稳定。
贮藏过程中,一般的经验是:CO2的分压不要高于O2的分压。
控制呼吸强度的原则?蒸腾作用是指植物水分从体内向大气中散失的过程,蒸腾作用对果蔬保鲜影响特别大。
水分蒸发的后果:失重(包括水分和干物质的损失)和失鲜绝对湿度、饱和湿度、饱和差和相对湿度的概念环境温度升高时饱和湿度增高,若绝对湿度不变,饱和差上升而相对湿度下降,产品水分蒸腾加快。
温度降低时,由于饱和湿度低,在同一绝对湿度下,水分正堂下降甚至结露。