扫描电子显微镜原理 扫描电子显微镜原理 扫描电子显微镜原理介绍

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发布时间: 2021-01-24 13:31:22
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1.扫描电子显微镜是一种大型分析仪器,广泛用于观察各种固体物质表面超微结构的形态和组成。

2.扫描是指从左到右、从上到下扫描图像像素的工作过程。像电视一样,它是通过控制电子束偏转的电子系统来实现的,在结构和组件上只有微小的差异。

3.在电子扫描中,电子束从左到右的扫描运动称为水平扫描,电子束从上到下的扫描运动称为帧扫描或垂直扫描。两者的扫描速度完全不同。行扫描的速度比帧扫描快。对于1000行的扫描图像,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,但与透射电镜成像原理完全不同。透射电子显微镜(TEM)使用成像电磁透镜一次成像,而扫描电子显微镜(SEM)不需要成像透镜,其图像是按空的顺序逐点形成,显示在范围外的显像管上。

5.二次电子成像是扫描电镜获得的应用最广泛、分辨率最高的图像之一。我们以二次电子成像为例来说明扫描电镜成像的原理。

6.电子枪发射的电子束可达30keV,经会聚透镜和物镜缩小聚焦,在样品表面形成具有一定能量、强度和光斑直径的电子束。在扫描线圈的磁场作用下,入射电子束按照一定的间隔空和时间顺序对样品表面进行光栅逐点扫描。由于入射电子和样品之间的相互作用,二次电子将从样品中被激发。由于二次电子收集器的作用,可以收集各个方向发射的二次电子,然后加速器加速到闪烁体,转换成光信号,光信号通过光导管到达光电倍增管,然后光信号转换成电信号。该电信号由视频放大器放大,并传输到显像管的栅极,以调制显像管的亮度。因此,在再荧光屏上出现了反映样品表面形貌的不同亮度和暗度的二次电子图像。

7.在扫描电子显微镜中,入射电子束在样品上的扫描和电子束在显像管荧光屏上的扫描由一个普通的扫描发生器控制。这样,入射电子束的扫描和显像管中电子束的扫描就完全同步了,保证了样品上的“物点”和屏幕上的“像点”在时间上和空一一对应,称为“同步扫描”。一般的扫描图像是由与物体点一一对应的近100万个图像单元组成的。正因为如此,扫描电子显微镜不仅可以显示一般的形态,还可以以二维图像的形式显示样品局部区域的化学元素、光、电、磁等性质的差异。

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