Rückstreuelektronen

Rückstreuelektronen (RSE) sind Elektronen, die im Rasterelektronenmikroskop aus der Probe austreten, nachdem Primärelektronen mit den Atomen des Probenmaterials gestreut wurden. Die meisten RSE entstehen durch elastische Streuung an Atomkernen; sie verlassen die Probe mit relativ hoher Energie und können so aus tieferen Schichten der Probe stammen als Sekundärelektronen.

Das Signal der Rückstreuelektronen hängt stark vom Material ab: Materialien mit hoher Ordnungszahl (Z) erzeugen mehr RSE und erscheinen in RSE-Bildern heller. Damit liefern RSE einen Z-Kontrast, der Unterschiede in Zusammensetzung oder Phase sichtbar macht. Zusätzlich reagieren RSE empfindlich auf Kristallorientierung und Geometrie der Probe, da Beschleunigungsspannung, Neigung des Probenstücks und Detektoranordnung die Emission beeinflussen.

Detektion und Anwendungen: RSE werden von Detektoren gesammelt, die typischerweise im oberen Teil der Kammer positioniert sind. Sie liefern robuste Informationen über grobe Zusammensetzungsverteilungen, Phasenunterschiede und Oberflächenmorphologie. Außerdem spielen Rückstreuelektronen eine zentrale Rolle im EBSD-Verfahren, bei dem Kikuchi-Muster aus Rückstreuelektronen verwendet werden, um Kristallorientierung und Phasen zu bestimmen.

Faktoren: Die RSE-Ausbeute hängt von Beschleunigungsspannung, Probenneigung, Orientierung der Kristalle, Oberflächenbeschaffenheit und der Geometrie des Detektors ab. Höhere Neigung der Probe erhöht in der Regel die Rückstreuung, während extreme Spannungen teils zu Veränderungen im Signal führen können.

Vergleich zu Sekundärelektronen: Sekundärelektronen liefern eine höhere Oberflächennähe-Topographie-Sensitivität, während Rückstreuelektronen stärker den Materialkontrast (Z-Kontrast) widerspiegeln und tiefer liegende Strukturen informationsträchtiger erfassen können.