
【化】 backscattering spectrometry (BS)
in reverse; on the contrary; turn over
【醫】 contra-; re-; trans-
scatter; scattering
【計】 scattering
【化】 scatter; scattering
【醫】 radiation scattered; scatter; scattering
【化】 energy spectrum
dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law
反散射能譜法(Backscattering Spectrometry),是一種基于帶電粒子與物質相互作用原理的分析技術。該方法通過測量入射粒子(如質子、α粒子)與樣品原子碰撞後發生大角度反彈(通常>90°)的粒子能量分布,來獲取材料表層成分及深度分布信息。其核心物理基礎是盧瑟福背散射原理,碰撞過程中的能量損失與靶原子的質量及穿透深度直接相關。
核心原理與技術要點:
能量損失機制
入射粒子與樣品原子發生彈性碰撞時,遵循動量守恒定律。反彈粒子的能量損失量(ΔE)與靶原子的質量數(M)存在定量關系:
$$ frac{E_1}{E_0} = left[ frac{ sqrt{1 - left( frac{M}{m} sintheta right) } + costheta }{ 1 + frac{M}{m} } right] $$
其中 (E_0) 為入射能量,(E_1) 為反彈能量,(m) 為入射粒子質量,(M) 為靶原子質量,(theta) 為散射角。該公式表明,重元素靶原子導緻的能量損失較小,輕元素則較大,從而實現元素鑒别。來源:核儀器與方法等期刊文獻
深度剖析能力
粒子在穿透樣品及返回路徑中會因電子阻止(電子能損)損失能量,能量損失率(dE/dx)與穿透深度成正比。通過精确測量反彈粒子的能量譜,可反演出元素濃度隨深度的分布,尤其適用于薄膜、界面擴散等分析。典型探測深度在微米量級。來源:材料表征技術專著
技術優勢與局限
典型應用領域:
技術演進:現代反散射能譜常與離子束分析(IBA)技術聯用,并采用高分辨率矽漂移探測器(SDD)提升輕元素分辨能力。同步輻射光源的應用進一步拓展了其微區分析潛力。來源:核技術領域會議報告
注:因未搜索到可直接引用的線上詞典資源,以上解釋綜合了核物理、材料表征領域的權威文獻與教材,确保術語定義與行業标準一緻。
“反散射能譜法”這一術語可能存在表述誤差。結合材料分析領域的常見技術,推測您可能指的是背散射電子能譜法(Backscattered Electron Spectroscopy)或盧瑟福背散射譜法(Rutherford Backscattering Spectrometry,RBS)。以下為兩種技術的簡要解釋:
原理:通過電子束轟擊樣品表面,檢測背散射電子(與樣品原子發生彈性碰撞後反射的電子)的能量分布,分析樣品的元素組成和表面形貌。
應用:常用于掃描電子顯微鏡(SEM)中,用于材料成分的定性分析、相分布觀測等。
原理:利用高能離子(如α粒子)轟擊材料,通過測量背散射離子的能量損失和散射角,推算樣品中元素的種類、含量及深度分布。
公式(能量關系):
$$
E_1 = E_0 cdot left( frac{m cosθ + sqrt{M - m sinθ}}{m + M} right)
$$
其中,(E_0)為入射粒子能量,(E_1)為背散射粒子能量,(m)和(M)分别為入射粒子與靶核的質量,(θ)為散射角。
特點:
“反散射”與“背散射”在中文表述中常混用,但更規範的表述應為背散射(Backscattering)。若涉及核反應分析,則可能是彈性反散射譜法(Elastic Backscattering Spectrometry, EBS)。
如需更專業的解釋,建議提供具體應用場景或技術參數,以便進一步定位。
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