反射電子を用いたイメージング

反射電子（BSE）イメージングでは、試料の深部から発生する電子を検出します。BSE電子は、一次ビームと試料間の弾性的相互作用により、入射電子の軌道が変化し、試料表面から散乱されるため、より高エネルギーとなります。SE検出器は、試料から離れた位置にあるため信号が非常に小さく、このような電子の測定には有効ではありません。その代わりに、BSE検出器は通常、信号収集を最大化するためにSEM対物レンズのすぐ下に配置されたp-n半導体で構成されます。

BSE信号を生成する散乱相互作用は、より重い元素でできた試料ではより強くなります。その結果、BSE画像には、より重い相が明るく見える試料の組成に関する情報が含まれます。BSE検出器の簡単な操作では原子番号のコントラストを表示しますが、センサーが2つ以上のセグメントに配置されている場合は、各センサーからの信号を組み合わせて形状情報を表示することが可能です。

反射電子（赤）は試料表面の下方から発生し、試料の組成に関する情報を含むグレースケール画像を生成します。 20 kV, 1 nA, 15 秒収集

BEXによるイメージング

BEXは、BSEセンサーとX線センサーを組み合わせたもので、標準的なBSE検出器と同じ位置である、対物レンズのすぐ下に配置されます。 X線センサーは、一般的にシリコンドリフト検出器（SDD）であり、試料がSEMの電子ビームを照射される際に発生する特性X線を、EDS検出器と同じ方法で検出します。 ソフトウェアアルゴリズムは、収集されたX線信号を処理して、どの元素が存在するかを自動的に識別します。 検出されたこれらの元素には色が割り当てられ、BSE検出器からの信号とともに重ね合わされて最終的なイメージが生成されます。

SEまたはBSEイメージングと比較すると、BEXイメージングシステムは、試料組成と元素分布に関するより多くの情報を、同じ収集時間、同じ測定条件でもたらします。

従来のEDS検出器と異なり、BEXイメージング・システムは、非常に高い立体角のセンサーを持っています。これにより、X線情報を収集を、標準的な画像収集速度とビーム電流条件（～1 nA）で実行することが可能です。 また、対物レンズの近く、試料の上方にSDDを配置することで、試料の凹凸による影の影響を排除し、幅広いワーキングディスタンスにおいて、試料の観察が可能になります。

BEX X線カラー電子像

反射電子像

反射電子（左図の赤い点）とX線（左図の青い点）が検出され、合成されることにより、試料の組成を示すBEXカラー画像（右図）が生成さ れます。 20 kV, 1 nA, 15 秒収集