詳細(xì)介紹
二手SEM+EDX場(chǎng)發(fā)射電鏡掃描顯微鏡以電子束為光源,以光柵式掃描方式將精細(xì)聚焦的電子束照射到樣品上。二次電子、背散射電子等。電子與樣品之間相互作用所產(chǎn)生的電子然后被收集和處理,以獲得顯微形貌的放大圖像
普通熱發(fā)射掃描電子顯微鏡相比,場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡具有更高的亮度和更小的電子束直徑,即更小的束斑尺寸和更高的分辨率。是納米尺度微區(qū)形貌分析的。
1. 場(chǎng)發(fā)射電子槍
場(chǎng)發(fā)射電子槍分為冷場(chǎng)發(fā)射電子槍和熱場(chǎng)發(fā)射電子槍。冷場(chǎng)發(fā)射電子槍的電子束直徑最小,亮度最高,分辨率最高,但對(duì)真空度要求(10—10托),穩(wěn)定性差。它需要一個(gè)閃光(短時(shí)間加熱到2500K)恢復(fù),由于穩(wěn)定性問(wèn)題,一些擴(kuò)展的分析功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。熱場(chǎng)發(fā)射電子槍的最大特點(diǎn)是束流大、穩(wěn)定性強(qiáng),但分辨率差(電子能量色散大)
為了提高分辨率和保證電子束的穩(wěn)定性,采用場(chǎng)發(fā)射電子源在鎢單晶上鍍上一層氧化鋯涂層。氧化鋯將純鎢的功函數(shù)從4.5eV降低到4.5eV.2.8eV,并且高電場(chǎng)的應(yīng)用縮小并降低勢(shì)壘,使得電子很容易用熱能跳過(guò)勢(shì)壘(而不是隧道效應(yīng))并從針尖表面逃逸。所需的真空度約為10—8~10—9托
肖特基場(chǎng)致發(fā)射穩(wěn)定性好,總電流大,分辨率大大提高(比冷場(chǎng)致發(fā)射稍差)。它的功能和發(fā)展遠(yuǎn)高于冷場(chǎng)發(fā)射。熱場(chǎng)發(fā)射目前已廣泛應(yīng)用于商業(yè)應(yīng)用中?;旧暇褪切ぬ鼗鶊?chǎng)發(fā)射。
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等勢(shì)線(xiàn)與磁力線(xiàn)正交,通過(guò)透鏡間隙向兩端延伸,形成會(huì)聚場(chǎng),相當(dāng)于一個(gè)“凸透鏡"。電子束通過(guò)中間時(shí),受到強(qiáng)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)和聚焦,使大直徑的電子束通過(guò)聚光鏡后會(huì)聚成小直徑的束斑。
3. 孔徑
按孔徑大小分為大孔徑光闌和小孔徑光闌。通過(guò)大口徑光闌的束流較大,可以增強(qiáng)X射線(xiàn)。通過(guò)小孔徑光闌的束流較小,可以減少電荷量,提高成像質(zhì)量。
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4.二手SEM+EDX場(chǎng)發(fā)射電鏡物鏡
物鏡位于鏡筒底部,用于將電子束聚焦在樣品上。通過(guò)聚焦旋鈕調(diào)節(jié)目標(biāo)電流,可以改變電子束的聚焦。
德國(guó)蔡司研制出一種復(fù)合磁/靜電物鏡,保證物鏡下沒(méi)有磁場(chǎng)泄漏。能夠獲得高純度的二次電子信號(hào),這有助于提高分辨率。一方面,磁性材料可以在近距離和高分辨率下觀(guān)察到。另一方面,也有可能在大寫(xiě)字段中實(shí)現(xiàn)無(wú)失真。
5.探測(cè)器
電子束轟擊樣品表面,相互作用產(chǎn)生二次電子、背散射電子等。電子的空間分辨率取決于加速度電壓和樣品密度。這些電子信號(hào)由不同的探測(cè)器采集并處理成圖像。下面介紹幾種常見(jiàn)的電子探測(cè)器:
1) 透鏡內(nèi)二次電子探測(cè)器(透鏡內(nèi)SE)
透鏡內(nèi)器位于物鏡上方。通過(guò)控制物鏡中的電極板電壓來(lái)選擇進(jìn)入探測(cè)器的電子信息。低角度下的電子信息越多,圖像就越清晰。這些探頭適用于高分辨率表面形貌成像,即分析樣品細(xì)節(jié)。
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2)Everhart-Thornley(ET)型二次電子探測(cè)器
ET二次電子探測(cè)器位于樣品室內(nèi),由集電極柵、閃爍體、光導(dǎo)、倍增管和前置組成。。收集柵收集的電子被加速,在閃爍體上形成光子。形成的光子通過(guò)光電倍增管和光管,轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)放大器放大后輸出。這種類(lèi)型的探針適用于觀(guān)察樣品的形態(tài)對(duì)比度,具有很強(qiáng)的立體感。充電影響小。良好的Z對(duì)比度。細(xì)節(jié)很容易受到信號(hào)擴(kuò)散和高倍下清晰度不足的影響
3)后向散射檢測(cè)器
背散射探測(cè)器是一種電子探測(cè)器,它可以氣動(dòng)地縮回。即使在低電壓下也能高效率地識(shí)別材料特性。它有五個(gè)獨(dú)立的部分,一個(gè)內(nèi)部后方環(huán),和四個(gè)外部象限。內(nèi)部段(S1)主要反映材料對(duì)比,而外部四個(gè)象限(S2至S5)更多地用于反映形式對(duì)比。。能譜探測(cè)器受電荷的影響較小,通常比二次電子圖像具有較低的分辨率。