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扫描电子显微镜是利用聚焦的很窄的高能电子束来扫描样品

点击次数:84 发布时间:2020-11-18

  扫描电子显微镜(SEM)是一种介于透射电子显微镜和光学显微镜之间的一种观察手段。其利用聚焦的很窄的高能电子束来扫描样品,通过光束与物质间的相互作用,来激发各种物理信息,对这些信息收集、放大、再成像以达到对物质微观形貌表征的目的。新式的扫描电子显微镜的分辨率可以达到1nm;放大倍数可以达到30万倍及以上连续可调;并且景深大,视野大,成像立体效果好。此外,扫描电子显微镜和其他分析仪器相结合,可以做到观察微观形貌的同时进行物质微区成分分析。扫描电子显微镜在岩土、石墨、陶瓷及纳米材料等的研究上有广泛应用。因此扫描电子显微镜在科学研究领域具有重大作用。
  由于透射电镜是TE进行成像的,这就要求样品的厚度必须保证在电子束可穿透的尺寸范围内。为此需要通过各种较为繁琐的样品制备手段将大尺寸样品转变到透射电镜可以接受的程度。
  SEM——利用极细电子束在被观测样品表面上进行扫描,通过分别收集电子束与样品相互作用产生的一系列电子信息,经转换、放大而成像的电子光学仪器。是研究三维表层构造的有利工具。
  其工作原理为:
  在高真空的镜筒中,由电子枪产生的电子束经电子会聚透镜聚焦成细束后,在样品表面逐点进行扫描轰击,产生一系列电子信息(二次电子、背反射电子、透射电子、吸收电子等),由探测器将各种电子信号接收后经电子放大器放大后输入由显像管栅极控制的显像管。
  聚焦电子束对样品表面扫描时,由于样品不同部位表面的物理、化学性质、表面电位、所含元素成分及凹凸形貌不同,致使电子束激发出的电子信息各不相同,导致显像管的电子束强度也随着不断变化,最终在显像管荧光屏上可以获得一幅与样品表面结构相对应的图像。根据探测器接收的电子信号的不同,可分别获得样品的背散射电子图像、二次电子图像、吸收电子图像等。
  扫描电镜分辨率可达50~100?,电子放大倍数可由十几倍连续变化到几十万倍。因此可以对样品的整个表面进行比较仔细的观察。

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