什么是扫描电子显微镜
【扫描电子显微镜】简称“`SEM`”。一种超高分辨的具表面测试技术的分析仪器。可用于微粒、金属薄片等表面性质的研究。主要是利用电子束在样品表面上逐点扫描，通过电子束与样品相互作用，从样品上激发出与样品性质有关的各种信息（如二次电子、背射电子、`X`射线等），通过分别收集这些从样品上激发出的信息，经电子线路放大处理后输入以阴极射线管的栅极，控制其电子束的强弱，也即控制阴极射线管的亮度来显示样品的图象。可进行各种图象观察、元素分析及品体结构分析，可
扫描电子显微镜原理 扫描电子显微镜原理介绍
1、扫描电子显微镜是一种大型分析仪器, 它广泛应用于观察各种固态物质的表面超微结构的形态和组成。
2、所谓扫描是指在图象上从左到右、从上到下依次对图象象元扫掠的工作过程。它与电视一样是由控制电子束偏转的电子系统来完成的, 只是在结构和部件上稍有差异而已。
3、在电子扫描中, 把电子束从左到右方向的扫描运动叫做行扫描或称作水平扫描, 把电子束从上到下方向的扫描运动叫做帧扫描或称作垂直扫描。两者的扫描速度完全不同, 行扫描的速度比帧扫描的速度快, 对于1000条线的扫描图象来说, 速度比为1000。
4、扫描电镜成像过程与电视成像过程有很多相似之处, 而与透射电镜的成像原理完全不同。透射电镜是利用成像电磁透镜一次成像, 而扫描电镜的成像则不需要成象透镜, 其图象是按一定时间、空间顺序逐点形成并在镜体外显像管上显示。
5、二次电子成象是使用扫描电镜所获得的各种图象中应用最广泛, 分辨本领更高的一种图象。我们以二次电子成象为例来说明扫描电镜成象的原理。
6、由电子枪发射的电子束更高可达30keV, 经会聚透镜、物镜缩小和聚焦, 在样品表面形成一个具有一定能量、强度、斑点直径的电子束。在扫描线圈的磁场作用下, 入射电子束在样品表面上按照一定的空间和时间顺序做光栅式逐点扫描。由于入射电子与样品之间的相互作用, 将从样品中激发出二次电子。由于二次电子收集极的作用, 可将各个方向发射的二级电子汇集起来, 再将加速极加速射到闪烁体上, 转变成光信号, 经过光导管到达光电倍增管, 使光信号再转变成电信号。这个电信号又经视频放大器放大并将其输送至显像管的栅极, 调制显像管的亮度。因而, 再荧光屏上呈现一幅亮暗程度不同的、反映样品表面形貌的二次电子象。
7、在扫描电镜中, 入射电子束在样品上的扫描和显像管中电子束在荧光屏上的扫描是用一个共同的扫描发生器控制的。这样就保证了入射电子束的扫描和显像管中电子束的扫描完全同步, 保证了样品上的“物点”与荧光屏上的“象点”在时间和空间上一一对应, 称其为“同步扫描”。一般扫描图象是由近100万个与物点一一对应的图象单元构成的, 正因为如此, 才使得扫描电镜除能显示一般的形貌外, 还能将样品局部范围内的化学元素、光、电、磁等性质的差异以二维图象形式显示。
扫描电子显微镜
当电子束照射到样品上，电子便会与样品发生多种反应。其中部分电子可以直接透过样品；部分电子被样品散射开来；另外一部分电子从样品表面反射出来。把所有这些不同类型的电子收集起来，并使它们成像，便可以构成不同类型的电子显微镜。其中，把样品表面反射回来的电子收集起来并成像，这种电子显微镜叫做扫描电子显微镜。
1、扫描电镜的工作原理 在高压作用下，由于热阴极发射出的电子经阴极、栅极、阳极之间的电场聚焦、加速，在栅极与阳极之间形成一个具有很高能量的电子束斑，称之为电子源。这个电子束斑再经聚光镜压缩，会聚成极细的电子束并聚焦在样品表面上，这个高能量细聚焦的电子束在扫描线圈的作用下，在样品表面上进行扫描，与样品相互作用，激发出各种物理信号。各种物理信号的强度与样品的表面特征相关，可以用相应的探测器分别对其检测、放大、成像，用于各种微观分析。扫描电子显微镜主要收集的信号是二次电子和倍射电子。
2、扫描电镜的结构 由于扫描电镜的工作特性与透射电镜不同，所以它们的结构也有很大的差别。扫描电镜一般由电子光写系统、扫描系统、信号的检测及放大系统、图像的显示与记录系统、真空系统和电源系统组成。其中电子光学系统主要由电子枪、电磁聚光镜、光阑、样品室组成。与透射电镜的不同，它的作用不是用来成像的，而仅仅是用此获得一束高能量细聚焦的电子束，它是使样品产生各种信号的激发源。扫描系统的作用是使入射电子束在样品表面上作有规则的扫动，并与阴极射线管电子束在荧光屏上能够同步扫描，改变入射电子束在样品表面上的扫描振幅，以获得所需放大倍数的图像。扫描系统主要由扫描发生器、扫描线圈、放大倍率变换器组成。在入射电子作用下，样品表面上产生的各种物理信号被检测并经转换放大成用以调制图像或作其它分析的信号，这一过程就是由该系统来完成的。对于不同的物理信号要用不同的检测器来检测。目前扫描电镜常用的检测器主要是电子检测器，X射线检测器。
3、扫描电镜的试样制备 扫描电镜一个突出的特点就是对样品的适应性很大，所有的固态样品，无论是块状的、粉末的、金属的、非金属的、有机的、无机的都可以观察。而且样品的制备比较简单，但仍需要一定的技术和要求，否则就不能达到满意的结果。一般的扫描电镜对样品的要求主要有：适当的大小和良好的导电性。扫描电镜景深长成像越立体。
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