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扫描电子显微镜的功能及用途说明 扫描电子显微镜工作原理

时间:2025-04-12 07:55:46  来源:  作者:
   扫描电子显微镜的功能及用途说明
  扫描电子显微镜主要由七大系统组成,即电子光学系统、信号探测处理和显示系统、图像记录系统、样品室、真空系统、冷却循环水系统、电源供给系统。制样简单、放大倍数可调范围宽、图像的分辨率高、景深大、保真度高、有真实的三维效应等,对于导电材料,可直接放入样品室进行分析,对于导电性差或绝缘的样品则需要喷镀导电层。
  具体功能用途归纳如下:
  1、扫描电镜追求固体物质高分辨的形貌,形态图像-形貌分析(表面几何形态,形状,尺寸);
  2、显示化学成分的空间变化,基于化学成分的相鉴定-化学成分像分布,微区化学成分分析;
  3、利用背散射电子衍射信号对样品物质进行晶体结构(原子在晶体中的排列方式),晶体取向分布分析,基于晶体结构的相鉴定。
  4、扫描电子显微镜在半导体器件研究中的特殊应用:
  1)利用电子束感生电流进行成像,可以用来进行集成电路中的定位和损伤研究。
  2)利用样品电流成像,结果可显示电路中金属层的开、短路,因此电阻衬度像经常用来检查金属布线层、多晶连线层、金属到硅的测试图形和薄膜电阻的导电形式。
  3)利用二次电子电位反差像,反映了样品表面的电位,从它上面可以看出样品表面各处电位的高低及分布情况,特别是对于器件的隐开路或隐短路部位的确定尤为方便。
  如今,扫描电子显微镜已成为现代科学技术中不可缺少的重要工具、加速电子的电压和所希望获得的分辨率决定样本的厚度。样本的厚度可以从数纳米到数微米不等。原子量越高、电压越低、电子透镜、样品架、荧光屏和探测器等部件,一般在数千伏到3百万伏特之间。它能发射并形成速度均匀的电子束,所以加速电压的稳定度要求不低于万分之一。

扫描电子显微镜的操作是怎样的呢?

    扫描电子显微镜是一种大型分析仪器huq检测VBA

    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。huq检测VBA

    它与电视一样是由控制电子束偏转的电子系统来完成的;huq检测VBA

    只是在结构和部件上稍有差异而已。huq检测VBA

    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;huq检测VBA

    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。huq检测VBA

    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。huq检测VBA

    扫描电子显微镜利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态;huq检测VBA

    即用极狭窄的电子束去扫描样品,通过电子束与样品的相互作用产生各种效应,其中主要是样品的二次电子发射。huq检测VBA

    扫描电子显微镜扫描系统由扫描发生器和扫描线圈组成。huq检测VBA

    它的作用是:huq检测VBA

    使入射电子束在样品表面扫描,并使阴极射线显像管电子束在荧光屏上作同步扫描;huq检测VBA

    改变入射束在样品表面的扫描幅度,从而改变扫描像的放大倍数。huq检测VBA

    扫描电子显微镜应用的物理信号可分为:huq检测VBA

    1)电子信号,包括二次电子、背散射电子、透射电子和吸收电子。huq检测VBA

    吸收电子可直接用电流表测,其他电子信号用电子收集器huq检测VBA

    2)特征X射线信号,用X射线谱仪检测(EDS)。huq检测VBA

    图像显示系统是将电信号转换为阴极射线显像管电子束强度的变化;huq检测VBA

    得到一幅亮度变化的扫描像,同时用照相方式记录下来,或用数字化形式存储于计算机中。huq检测VBA

    扫描电子显微镜提供必需的高真空,保证了电子束的正常扫描,还可以防止样品受到污染;huq检测VBA

    电源系统主要是指各种部件的电源,如加速电压电源、透镜电源和光电倍增管电源等;huq检测VBA

    虽然是显微镜家族中的后起之秀,但由于其本身具有许多独特的优点,发展速度是很快的。huq检测VBA

    扫描电子显微镜可以根据需要选择大小不同的视场进行观察;huq检测VBA

    同时在高放大倍数下也可获得一般透射电镜较难达到的高亮度的清晰图像,观察样品的景深大,视场大,图像富有立体感;huq检测VBA

    可直接观察起伏较大的粗糙表面和试样凹凸不平的金属断口象等;huq检测VBA

    使人具有亲临微观世界现场之感。huq检测VBA

    扫描电子显微镜可以通过电子学方法有效地控制和改善图像质量;huq检测VBA

    如亮度及反差自动保持,试样倾斜角度校正,图象旋转;huq检测VBA

    或通过Y调制改善图象反差的宽容度,以及图象各部分亮暗适中。huq检测VBA

    采用双放大倍数装置或图象选择器,可在荧光屏上同时观察放大倍数不同的图象。huq检测VBA

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标签: 扫描电子显微镜
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