扫描电子显微镜中的背散射电子信号强度与原子序数大小成正比,在尝试利用背散射电子信号来获取样品表面的原子序数衬度分布时,未经精细抛光样品表面形貌的起伏对背散射率有明显的影响,甚至在平均原子序数较小的区域可能会探测到对应较大原子序数的背散射电子信号.为防止这一现象的发生,已有一种新型的分析扫描电子显微镜问世[1,2],该电镜具有二级电磁透镜系统,经第一级透镜初聚的电子束再经物镜聚焦到样品表面,背散射电子的探测系统位于两透镜之间,背散射电子和入射电子经一弱磁场分开后进入探测系统,因此该电镜可探测180°左右的大角度背散射电子,同时背散射电子穿过物镜时被滤波,只有损失较少能量的背散射电子才能被探测.影响该电镜工作性能的主要可调参数为电子入射能量E0、探测能量窗口EW和探测角α.被探测背散射电子的能量损失窗口EW=ΔE/E0,其中ΔE为电子在分析样品中穿过时损失的能量;出射方向和电镜轴间夹角为α的背散射电子可被探测系统采集.希望通过调节这3个参数获得理想的工作性能,如好的成分衬度、信噪比、空间分辨率和低的形貌衬度.但实际情况是这些性能难以同时全部得到满足,如好的空间分辨率需要小的束斑,但同一入射能量下小的束斑对应弱的入射电流,与之同步的弱背反射电流对信噪比不利.为了从理论上指导实验调试,可用蒙特卡罗方法模拟不同初始条件下的入射电子在靶中的运动轨迹、出射角度及出射能量等,从而获得这种电镜的最优化工作参数组合及相应的性能[3].