Bremsstrahlung X-ray generation
dois tipos de raios-X são produzidos pela interacção do feixe de electrões com a amostra tanto no mee como no MET: Bremsstrahlung (que significa “radiação de travagem”) e raios-X característicos. Os raios-X de Bremsstrahlung são produzidos por desaceleração dos elétrons do feixe primário pelo campo elétrico em torno dos núcleos dos átomos da amostra (ver animação de Bremsstrahlung). Nota: Os raios-X de Bremsstrahlung também são referidos como raios-X continuum ou de fundo. Os elétrons de feixe primário perdem energia e mudam de direção devido à dispersão inelástica na amostra. Parte da energia perdida é convertida em raios-X que têm uma gama de energias, de ~0 até Eo – A Energia DOS elétrons no feixe primário. Bremsstrahlung raios-X não pode ter energias maiores do que a energia dos elétrons no feixe primário, de modo que esta energia forma o limite superior de energia do espectro de raios-X e é conhecido como o limite Duane-Hunt.
Figura: os electrões do feixe primário são retardados ou desviados pelo campo eléctrico em torno dos átomos da amostra. Parte da energia que eles perdem é convertida em raios-X Bremsstrahlung com energias entre ~0 e o limite Duane-Hunt.
Um feixe primário de elétrons pode perder toda sua energia em um único evento de interação, que caso ele vai produzir um raio-X com energia Eo, mas é muito mais provável que a energia será perdida em um número de interações em que pequenas proporções da energia inicial são perdidas e um número equivalente de baixa energia de raios-X é produzido.
a intensidade de raios-X, ou número de raios-X produzidos, é zero Onde E = Eo (o limite Duane-Hunt), mas aumenta rapidamente a energias muito baixas. Isto significa que os raios-X produzidos pelos elétrons do feixe primário compreendem principalmente um grande número (quase infinito) de raios-X de baixa energia.
embora um grande número de raios-X de baixa energia seja gerado, a maioria é absorvida dentro da amostra ou do detector e a intensidade de raios-X observada no espectro diminui a baixa energia, de modo que o espectro de raios-X Bremsstrahlung se assemelha a uma “baleia”.
figura: The difference between generated and observed Bremsstrahlung X-ray spectra. Embora muitos raios-X de baixa energia são gerados, a maioria deles são absorvidos, de modo que o espectro observado registra uma diminuição na intensidade de raios-X a baixa energia.
a lei de Kramer
a intensidade, I, dos raios-X Bremsstrahlung em qualquer energia E no espectro é dada pela Lei de Kramers
i ≈ ip.Z (Eo-E)/e
onde ip é a corrente da sonda de elétrons e Z é o número atômico médio.
a intensidade é zero Onde E = Eo (o limite Duane-Hunt) mas se aproxima do infinito ( ∞ ) à medida que E se aproxima de zero.
Note that according to Kramers ‘ Law, the intensity of the Bremsstrahlung X-rays is proportional to Z, the mean atomic number of the specimen. Isto significa que materiais mais pesados como Pb ou Au produzirão mais raios-X Bremsstrahlung do que amostras feitas de elementos mais leves como C ou Al.
Animação ▶
