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关于台式扫描电子显微镜的原理结构 扫描电子显微镜工作原理

时间:2025-04-12 19:52:28  来源:  作者:

    台式扫描电子显微镜具有由三极电子枪发出的电子束经栅极静电聚焦后成为直径为50mm的电光源bTl检测VBA

    在2-30KV的加速电压下,经过2-3个电磁透镜所组成的电子光学系统,电子束会聚成孔径角较小,束斑为5-10  nm的电子束,并在试样表面聚焦。bTl检测VBA

    末级透镜上边装有扫描线圈,在它的作用下,电子束在试样表面扫描。高能电子束与样品物质相互作用产生二次电子,背反射电子,X射线等信号。bTl检测VBA

    这些信号分别被不同的接收器接收,经放大后用来调制荧光屏的亮度。bTl检测VBA

    由于经过扫描线圈上的电流与显像管相应偏转线圈上的电流同步,因此,试样表面任意点发射的信号与显像管荧光屏上相应的亮点一一对应。bTl检测VBA

    也就是说,电子束打到试样上一点时,在荧光屏上就有一亮点与之对应,其亮度与激发后的电子能量成正比。bTl检测VBA

    换言之,扫描电镜是采用逐点成像的图像分解法进行的。bTl检测VBA

    光点成像的顺序是从左上方开始到右下方,直到最後一行右下方的像元扫描完毕就算完成一帧图像。这种扫描方式叫做光栅扫描。bTl检测VBA

    台式扫描电子显微镜由电子光学系统,信号收集及显示系统,真空系统及电源系统组成。bTl检测VBA

    (以下提到扫描电子显微镜之处,均用SEM代替)bTl检测VBA

    真空电源bTl检测VBA

    真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。真空柱是一个密封的柱形容器。bTl检测VBA

    真空泵用来在真空柱内产生真空。有机械泵、油扩散泵以及涡轮分子泵三大类,机械泵加油扩散泵的组合可以满足配置钨枪的SEM的真空要求,但对于装置了场致发射枪或六硼化镧枪的SEM,则需要机械泵加涡轮分子泵的组合。bTl检测VBA

    成像系统和电子束系统均内置在真空柱中。真空柱底端即为右图所示的密封室,用于放置样品。bTl检测VBA

    之所以要用真空,主要基于以下两点原因:bTl检测VBA

    电子束系统中的灯丝在普通大气中会迅速氧化而失效,所以除了在使用SEM时需要用真空以外,平时还需要以纯氮气或惰性气体充满整个真空柱。bTl检测VBA

    为了增大电子的平均自由程,从而使得用于成像的电子更多。bTl检测VBA

bTl检测VBA

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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bTl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。bTl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;bTl检测VBA

    只是在结构和部件上稍有差异而已。bTl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;bTl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。bTl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。bTl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;bTl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。bTl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。bTl检测VBA

    它的作用是:bTl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;bTl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。bTl检测VBA

    扫描电子显微镜应用的物理信号可分为:bTl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。bTl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bTl检测VBA

    2)特征X射线信号,用X射线谱仪检测(EDS)。bTl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;bTl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。bTl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;bTl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;bTl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。bTl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;bTl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;bTl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;bTl检测VBA

    使人具有亲临微观世界现场之感。bTl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;bTl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;bTl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。bTl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。bTl检测VBA

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标签: 扫描电子显微镜
扫描电子显微镜扫描电子显微镜的操作是怎样的呢?_扫描电子显微镜

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