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扫描电子显微镜知多少

2022年01月13日 10:50人气：526

　　扫描电子显微镜(SEM)是一种用于高分辨率微区形貌分析的大型精密仪器，它可以利用聚焦很窄的高能电子束来扫描样品来观察物质微观形貌表征，是一种介于透射电子显微镜和光学显微镜的观察手段。

　　扫描电镜的基本原理

　　扫描电子显微镜电子枪发射出的电子束经过聚焦后汇聚成点光源，点光源在加速电压下形成高能电子束，高能电子束经由两个电磁透镜被聚焦成直径微小的光点，在透过最后一级带有扫描线圈的电磁透镜后,，电子束以光栅状扫描的方式逐点轰击到样品表面,，同时激发出不同深度的电子信号。此时，电子信号会被样品上方不同信号接收器的探头接收，通过放大器同步传送到电脑显示屏，形成实时成像记录。

　　扫描电镜的特点

　　扫描电镜被发明的时间虽然不长, 但由于其本身具有许多*的优点，发展速度是很快的。

　　1、仪器分辨率较高、通过二次电子像能够观察试样表面6nm左右的细节，如果采用LaB6电子枪，可以进一步提高到3nm。

　　2、仪器放大倍数变化范围大，且能连续可调。因此可以根据需要选择大小不同的视场进行观察，同时在高放大倍数下也可获得一般透射电镜较难达到的高亮度的清晰图像。

　　3、观察样品的景深大、视场大、图像富有立体感，可直接观察起伏较大的粗糙表面和试样凹凸不平的金属断口象等，使人具有亲临微观世界现场之感。

　　4、样品制备简单，只要将块状或粉末状的样品稍加处理或不处理，就可直接放到扫描电镜中进行观察，因而更接近于物质的自然状态。

　　5、可以通过电子学方法有效地控制和改善图像质量,，如亮度及反差自动保持、试样倾斜角度校正、图象旋转，或通过Y调制改善图象反差的宽容度以及图象各部分亮暗适中。采用双放大倍数装置或图象选择器，可在荧光屏上同时观察放大倍数不同的图象。

　　6、可进行综合分析，装上波长色散X射线谱仪(WDX) 或能量色散X射线谱仪 (EDX) ，使具有电子探针的功能，也能检测样品发出的反射电子、X射线、阴极荧光、透射电子、俄歇电子等。把扫描电镜扩大应用到各种显微的和微区的分析方式，显示出了扫描电镜的多功能。另外，还可以在观察形貌图象的同时，对样品任选微区进行分析。装上半导体试样座附件，通过电动势象放大器可以直接观察晶体管或集成电路中的PN结和微观缺陷。由于不少扫描电镜电子探针实现了电子计算机自动和半自动控制，因而大大提高了定量分析的速度。

　　扫描电镜的应用范围

　　扫描电子显微镜是一种多功能的仪器，具有很多优越的性能，是一种用途广泛的仪器，它可以进行如下基本分析：

　　1、三维形貌的观察和分析；

　　2、在观察形貌的同时进行微区的成分分析。

　　目前扫描电镜已被广泛应用于生命科学、物理学、化学、司法、地球科学、材料学以及工业生产等领域的微观研究。

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