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掃描電子顯微鏡應用

發(fā)布時間：2023-04-14 13:09:47 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 78

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本文目錄:

1、電子顯微鏡原理
2、掃描電子顯微鏡的工作原理
3、顯微鏡各部分結(jié)構(gòu)的作用？
4、金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡的放大倍數(shù)及應用范圍有何不同

掃描電子顯微鏡應用

一、電子顯微鏡原理

1、掃描電子顯微鏡通過用聚焦電子束掃描樣品的表面來產(chǎn)生樣品表面的圖像。

2、電子與樣品中的原子相互作用，產(chǎn)生包含關于樣品的表面測繪學形貌和組成的信息的各種信號。電子束通常以光柵掃描圖案掃描，并且光束的位置與檢測到的信號組合以產(chǎn)生圖像。

3、掃描電子顯微鏡可以實現(xiàn)分辨率優(yōu)于1納米。樣品可以在高真空，低真空，濕條件（用環(huán)境掃描電子顯微鏡）以及寬范圍的低溫或高溫下觀察到。

4、最常見的掃描電子顯微鏡模式是檢測由電子束激發(fā)的原子發(fā)射的二次電子?？梢詸z測的二次電子的數(shù)量，取決于樣品測繪學形貌，以及取決于其他因素。

5、通過掃描樣品并使用特殊檢測器收集被發(fā)射的二次電子，創(chuàng)建了顯示表面的形貌的圖像。它還可能產(chǎn)生樣品表面的高分辨率圖像，且圖像呈三維，鑒定樣品的表面結(jié)構(gòu)。

二、掃描電子顯微鏡的工作原理

掃描電子顯微鏡的工作原理：

掃描電子顯微鏡的制造依據(jù)是電子與物質(zhì)的相互作用。

掃描電鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細的高能電子束在試樣上掃描，激發(fā)出各種物理信息。通過對這些信息的接受、放大和顯示成像，獲得測試試樣表面形貌的觀察。

當一束極細的高能入射電子轟擊掃描樣品表面時，被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、俄歇電子、特征x射線和連續(xù)譜X射線、背散射電子、透射電子，以及在可見、紫外、紅外光區(qū)域產(chǎn)生的電磁輻射。同時可產(chǎn)生電子-空穴對、晶格振動（聲子)、電子振蕩（等離子體）。

掃描電子顯微鏡應用

擴展資料：

研發(fā)歷程：

1873 Abbe 和Helmholfz 分別提出解像力與照射光的波長成反比。奠定了顯微鏡的理論基礎。

1931德國物理學家Knoll 及Ruska 首先發(fā)展出穿透式電子顯微鏡原型機。

1938 第一部掃描電子顯微鏡由Von Ardenne 發(fā)展成功。

1959年第一臺100KV電子顯微鏡 1975年第一臺掃描電子顯微鏡DX3 在中國科學院科學儀器廠（現(xiàn)北京中科科儀技術發(fā)展有限責任公司）研發(fā)成功。

參考資料來源：百度百科——掃描電子顯微鏡

三、顯微鏡各部分結(jié)構(gòu)的作用？

1、目鏡

在目鏡上方刻有放大倍數(shù)，如10×、20×等。按照視場的大小，目鏡可分為普通目鏡和廣角目鏡。有些顯微鏡的目鏡上還附有視度調(diào)節(jié)機構(gòu)，操作者可以對左右眼分別進行視度調(diào)整。另有照相目鏡(NFK)可用于拍攝。

2、物鏡

由數(shù)組透鏡組成，安裝于轉(zhuǎn)換器上，又稱接物鏡。觀察過程中物鏡的選擇一般遵循由低到高的順序，因為低倍鏡的視野大，便于查找待檢的具體部位。顯微鏡的放大倍數(shù)，可粗略視為目鏡放大倍數(shù)與物鏡放大倍數(shù)的乘積。

3、聚光器

聚光透鏡的功能是將光線聚焦于視場范圍內(nèi)；透鏡組下方的虹彩光圈可開大縮小，以控制聚光器的通光范圍，調(diào)節(jié)光的強度，影響成像的分辨力和反差。使用時應根據(jù)觀察目的，配合光源強度加以調(diào)節(jié)，得到最佳成像效果。

4、光源

較早的普通光學顯微鏡借助鏡座上的反光鏡，將自然光或燈光反射到聚光器透鏡的中央作為鏡檢光源。反光鏡是由一平面和另一凹面的鏡子組成。

不用聚光器或光線較強時用凹面鏡，凹面鏡能起會聚光線的作用；用聚光器或光較弱時，一般都用平面鏡。新近出產(chǎn)的顯微鏡一般直接在鏡座上安裝光源，并有電流調(diào)節(jié)螺旋，用于調(diào)節(jié)光照強度。

5、鏡座

基座部分，用于支持整臺顯微鏡的平穩(wěn)。

6、鏡柱

鏡座與鏡臂之間的直立短柱，起連接和支持的作用。

7、鏡臂

顯微鏡后方的弓形部分，是移動顯微鏡時握持的部位。有的顯微鏡在鏡臂與鏡柱之間有一活動的傾斜關節(jié)，可調(diào)節(jié)鏡筒向后傾斜的角度，便于觀察。

8、鏡筒

安裝在鏡臂先端的圓筒狀結(jié)構(gòu)，上連目鏡，下連接物鏡轉(zhuǎn)換器。顯微鏡的國際標準筒長為160mm，此數(shù)字標在物鏡的外殼上。

9、物鏡轉(zhuǎn)換器

鏡筒下端的可自由旋轉(zhuǎn)的圓盤，用于安裝物鏡。觀察時通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器來調(diào)換不同倍數(shù)的物鏡。

10、載物臺

鏡筒下方的平臺，中央有一圓形的通光孔。用于放置載玻片。載物臺上裝有固定標本的彈簧夾，一側(cè)有推進器，可移動標本的位置。有些推動器上還附有刻度，可直接計算標本移動的距離以及確定標本的位置。

11、準焦螺旋

裝在鏡臂或鏡柱上的大小兩種螺旋，轉(zhuǎn)動時可使鏡筒或載物臺上下移動，從而調(diào)節(jié)成像系統(tǒng)的焦距。大的稱為粗準焦螺旋，每轉(zhuǎn)動一圈，鏡筒升降10mm；小的為細準焦螺旋，轉(zhuǎn)動一圈可使鏡筒僅升降0.1mm。一般在低倍鏡下觀察物體時，以粗準焦螺旋迅速調(diào)節(jié)物像，使之位于視野中。

在此基礎上，或在使用高倍鏡時，用細準焦螺旋微調(diào)。必須注意，一般顯微鏡裝有左右兩套準焦螺旋，作用相同，但切勿兩手同時轉(zhuǎn)動兩側(cè)的螺旋，防止因雙手力量不均產(chǎn)生扭力，導致螺旋滑絲。

擴展資料

顯微鏡優(yōu)缺點：

1、在電子顯微鏡中樣本必須在真空中觀察，因此無法觀察活樣本。隨著技術的進步，環(huán)境掃描電鏡將逐漸實現(xiàn)直接對活樣本的觀察；

2、在處理樣本時可能會產(chǎn)生樣本本來沒有的結(jié)構(gòu)，這加劇了此后分析圖像的難度；

3、由于電子散射能力極強，容易發(fā)生二次衍射等；

4.由于為三維物體的二維平面投影像，有時像不唯一；

5、由于透射電子顯微鏡只能觀察非常薄的樣本，而有可能物質(zhì)表面的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)不同；

6、超薄樣品（100納米以下），制樣過程復雜、困難，制樣有損傷；

7、電子束可能通過碰撞和加熱破壞樣本；

8、此外電子顯微鏡購買和維護的價格都比較高。

顯微鏡種類：