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掃描電鏡（SEM）的原理和注意事項(xiàng)
閱讀：1188 發(fā)布時(shí)間：2023-5-18
SEM的基本構(gòu)造和成像原理
組成部件：電子槍、電子透鏡、掃描系統(tǒng)、電子收集系統(tǒng)(形貌分析)、成像熒光屏、X射線接收系統(tǒng)(成分分析)
掃描電子顯微鏡的原理由電子槍發(fā)出的電子束在電場(chǎng)的作用下加速，經(jīng)過(guò)三個(gè)透鏡聚焦成直徑為5nm或更細(xì)的電子束。該電子束在樣品表面進(jìn)行逐行掃描，激發(fā)樣品產(chǎn)生出各種物理信號(hào)。信號(hào)探測(cè)器收集這些并按順序、成比例地轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)。通過(guò)對(duì)其中某種信號(hào)的撿測(cè)，視頻放大和信號(hào)處理，最終在顯示屏上獲得能反映樣品表面特征的掃描圖象。
為了獲得較高的信號(hào)強(qiáng)度和掃描像（尤其是二次電子像）分辨率，掃描電子束應(yīng)具有較高的亮度和盡可能小的束斑直徑。
如果要求樣品表面掃描的電子束直徑為dp，電子源（即電子槍第一交叉點(diǎn)）直徑為de，則電子光學(xué)系統(tǒng)必須提供的縮小倍數(shù)M為：
SEM的原理：能顯示各種圖像的信息是由于聚焦的電子束與樣品的相互作用而產(chǎn)生的各種信號(hào)。相互作用區(qū)的線性體積：
a.隨原子序數(shù)的增加而減?。?/div>
b.隨電子束能量的增加而增加；
c.電子束與樣品的角度關(guān)系是傾斜角增加時(shí)，相互作用區(qū)變小。
樣品的成分、加速電壓都影響相互作用區(qū)，一般情況下，相互作用區(qū)比束斑大，每種信號(hào)從固體發(fā)出的空間范圍，是決定掃描圖像空間分辨能力的重要因素。