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在掃描電鏡中, 入射電子束在樣品上的掃描和顯像管中電子束在熒光屏上的掃描是用一個(gè)共同的掃描發(fā)生器控制的。這樣就保證了入射電子束的掃描和顯像管中電子束的掃描*同步, 保證了樣品上的“物點(diǎn)”與熒光屏上的“象點(diǎn)”在時(shí)間和空間上一一對(duì)應(yīng), 稱其為“同步掃描”。一般掃描圖象是由近100萬個(gè)與物點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的圖象單元構(gòu)成的, 正因?yàn)槿绱? 才使得掃描電鏡除能顯示一般的形貌外, 還能將樣品局部范圍內(nèi)的化學(xué)元素、光、電、磁等性質(zhì)的差異以二維圖象形式顯示。
掃描電子顯微鏡的儀器特點(diǎn)
1 儀器分辨率較高, 通過二次電子象能夠觀察試樣表面6nm左右的細(xì)節(jié), 采用LaB6電子槍, 可以進(jìn)一步提高到3nm。
2 儀器放大倍數(shù)變化范圍大, 且能連續(xù)可調(diào)。因此可以根據(jù)需要選擇大小不同的視場(chǎng)進(jìn)行觀察, 同時(shí)在高放大倍數(shù)下也可獲得一般透射電鏡較難達(dá)到的高亮度的清晰圖像。
3 觀察樣品的景深大, 視場(chǎng)大, 圖像富有立體感, 可直接觀察起伏較大的粗糙表面和試樣凹凸不平的金屬斷口象等, 使人具有親臨微觀世界現(xiàn)場(chǎng)之感。
4 可以通過電子學(xué)方法有效地控制和改善圖像質(zhì)量, 如亮度及反差自動(dòng)保持, 試樣傾斜角度校正, 圖象旋轉(zhuǎn), 或通過Y調(diào)制改善圖象反差的寬容度, 以及圖象各部分亮暗適中。采用雙放大倍數(shù)裝置或圖象選擇器, 可在熒光屏上同時(shí)觀察放大倍數(shù)不同的圖象。
5 樣品制備簡單, 只要將塊狀或粉末狀的樣品稍加處理或不處理, 就可直接放到掃描電鏡中進(jìn)行觀察, 因而更接近于物質(zhì)的自然狀態(tài)。
6 可進(jìn)行綜合分析。裝上波長色散X射線譜儀(WDX) 或能量色散X射線譜儀 (EDX) , 使具有電子探針的功能, 也能檢測(cè)樣品發(fā)出的反射電子、X射線、陰極熒光、透射電子、俄歇電子等。把掃描電鏡擴(kuò)大應(yīng)用到各種顯微的和微區(qū)的分析方式, 顯示出了掃描電鏡的多功能。另外, 還可以在觀察形貌圖象的同時(shí), 對(duì)樣品任選微區(qū)進(jìn)行分析;裝上半導(dǎo)體試樣座附件, 通過電動(dòng)勢(shì)象放大器可以直接觀察晶體管或集成電路中的PN結(jié)和微觀缺陷。由于不少掃描電鏡電子探針實(shí)現(xiàn)了電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)和半自動(dòng)控制, 因而大大提高了定量分析的速度。
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