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掃描電鏡倍數(shù)

發(fā)布時(shí)間：2023-04-14 05:50:04 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 148

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本文目錄:

1、掃描電鏡SEM的放大倍數(shù)決定于什么因素？
2、掃描電鏡高倍調(diào)不清楚
3、掃描電子顯微鏡
4、蔡司掃描電鏡的數(shù)據(jù)區(qū)如何調(diào)出放大倍數(shù)

掃描電鏡倍數(shù)

一、掃描電鏡SEM的放大倍數(shù)決定于什么因素？

放大倍數(shù)決定于透鏡，不過一個(gè)更有用的參數(shù)是分辨率，決定于電子波長和數(shù)值孔徑

二、掃描電鏡高倍調(diào)不清楚

掃描電鏡燈絲有沒有調(diào)整好。決定圖像質(zhì)量Z直接、Z關(guān)鍵因素是加速電壓(EHT)、工作距離(WD)、放大倍數(shù)(Mag)和檢測(cè)器種類，掃描電鏡高倍調(diào)不清楚是因?yàn)閽呙桦婄R燈絲有沒有調(diào)整好，放大倍數(shù)是否超出電鏡有效放大倍數(shù)。掃描電鏡（SEM）是介于透射電鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀性貌觀察手段，可直接利用樣品表面材料的物質(zhì)性能進(jìn)行微觀成像。

三、掃描電子顯微鏡

掃描電子顯微鏡，簡(jiǎn)稱掃描電鏡，英文名為Scanning Electron Microscope，縮寫為SEM，是利用高能量的電子束在固體樣品表面掃描，激發(fā)出二次電子、背散射電子、X射線等物理信號(hào)，從而獲得樣品表面圖像及測(cè)定元素成分的一種電子光學(xué)儀器。

掃描電鏡，按其功能劃分，由電子光學(xué)系統(tǒng)、信號(hào)檢測(cè)和放大系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、圖像顯示和記錄系統(tǒng)、真空系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)等六個(gè)部分組成（圖5-1）。由電子槍發(fā)出，經(jīng)電磁透鏡會(huì)聚的電子束，由掃描線圈控制在固體樣品表面作光柵式掃描，入射至樣品中數(shù)微米深的范圍內(nèi)。這些高能電子與樣品中原子相互作用后，使樣品內(nèi)產(chǎn)生二次電子、背散射電子、X射線等物理信號(hào)。

在入射電子的作用下從固體樣品中射出的，能量小于50e V的電子都稱為二次電子（Secondary Electron，常以縮寫SE表示）。大部分二次電子的能量在3～5e V之間。背散射電子（Backscattered Electron，常以縮寫B(tài)E表示）是被固體樣品原子反射回來的入射電子，所以有時(shí)又稱為反射電子（reflected electron，請(qǐng)勿稱作背反射電子），其能量與入射電子的能量相等或接近相等。

圖5-1 掃描電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)（未顯示電源系統(tǒng)）

掃描電鏡中的成像與閉路電視的成像相似。樣品中產(chǎn)生的二次電子、背散射電子等物理信號(hào)可分別由檢測(cè)器逐點(diǎn)逐行采集，并按順序和成比例地將物理信號(hào)進(jìn)行處理后輸送到陰極射線管的柵極調(diào)制其亮度，顯示出樣品的圖像。掃描電鏡鏡筒中的電子束在樣品表面的掃描與陰極射線管中電子束在成像平面上的掃描是同步的。因此，陰極射線管上的圖像與樣品實(shí)物是逐點(diǎn)逐行一一對(duì)應(yīng)的。由于樣品表面各部位的形貌、成分和結(jié)構(gòu)等的差異，被激發(fā)的二次電子、背散射電子數(shù)量有所不同，從而在陰極射線管上形成反映樣品表面特征的明暗不同的圖像。因此，掃描電鏡的圖像是一種襯度圖像，并不是彩色圖像。早期的掃描電鏡圖像是模擬圖像，由照相底片記錄。近年來圖像均已數(shù)字化，可由計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存和顯示。

由于二次電子能量較低，在距離表面10nm以上的樣品內(nèi)部產(chǎn)生的二次電子幾乎全被鄰近的原子吸收而無法逸出樣品被檢測(cè)器檢測(cè)到。因此，二次電子像所反映的信息完全是樣品表面的特征，是掃描電鏡中使用最多的圖像（圖5-2）。

掃描電鏡圖像的特點(diǎn)是：① 放大倍數(shù)范圍大，其有效放大倍數(shù)可從數(shù)十倍至十萬倍，基本上概括了放大鏡、光學(xué)顯微鏡至透射電鏡的放大倍數(shù)范圍。②分辨率高，景深大，立體感強(qiáng)。其二次電子圖像的分辨率已達(dá)3nm，比光學(xué)顯微鏡約高5個(gè)數(shù)量級(jí)。在同一放大倍數(shù)下掃描電鏡圖像的景深比光學(xué)顯微鏡的景深大10～100倍。

圖5-2 草莓狀黃鐵礦的掃描電子圖像

掃描電鏡對(duì)樣品的基本要求是：①樣品必須是干燥、清潔的固體，在高能電子束的轟擊下不變形，不變質(zhì)，并能經(jīng)受住真空的壓力。②樣品必須導(dǎo)電。不導(dǎo)電的樣品可在表面噴鍍一層導(dǎo)電膜。近幾年有些不導(dǎo)電的樣品在數(shù)百伏的低加速電壓下也能進(jìn)行觀察。因此，光片、沒有蓋玻璃的薄片以及斷面等都能在掃描電鏡中進(jìn)行觀察。對(duì)樣品的大小也沒有嚴(yán)格的要求，觀察面積約1cm²，樣品高度小于1cm較為適中。

近年來絕大多數(shù)掃描電鏡都配備X射線能譜儀，有時(shí)還可配備電子背散射衍射部件，在觀察圖像的同時(shí)還可在原地進(jìn)行微區(qū)的成分和結(jié)構(gòu)分析。詳情請(qǐng)見本章第三節(jié)和第四節(jié)的相關(guān)部分。

四、蔡司掃描電鏡的數(shù)據(jù)區(qū)如何調(diào)出放大倍數(shù)

Mini-SEM是具有高清度，高放大率，高性能的臺(tái)式掃描電子顯微鏡。

現(xiàn)代的電子顯微鏡一般有一個(gè)控制臺(tái)，集成有放大旋鈕（包括粗調(diào)和微調(diào)），一定范圍內(nèi)可以連續(xù)放大，另外有位移搖桿、亮度、對(duì)比度旋鈕等等，當(dāng)然也可以通過電腦軟件的放大縮小按鈕來調(diào)節(jié)倍數(shù)。

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