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扫描电镜的工作原理

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  • TA的每日心情
    开心
    2024-10-11 14:33
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    发表于 2024-10-9 08:30:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
    扫描电子显微镜(SEM)是一种利用电子束扫描样品表面并获得高分辨率图像的仪器。其工作原理可以分为以下几个主要步骤:
    1. 电子束产生
    • 电子枪:在真空环境中,电子枪通过加热或场发射的方式发射出自由电子。常见的电子源包括钨丝和场发射阴极。
    2. 电子束聚焦
    • 透镜系统:发射出的电子经过电磁透镜的聚焦形成细小的电子束。透镜的调节可以控制电子束的直径和强度。
    3. 样品扫描
    • 扫描线圈:由扫描线圈控制电子束在样品表面上快速横向移动,按行扫描样品。这种方式类似于电视图像的刷新过程。
    4. 与样品相互作用
    • 当电子束撞击样品表面时,发生多种相互作用:
      • 二次电子:从样品表面逸出的低能电子,用于产生样品的表面图像。
      • 反射电子:高能电子反弹产生的信息,提供样品的成分和结构信息。
      • 特征X射线:通过激发样品中的原子发出特征X射线,提供样品的元素组成信息。
    5. 信号收集
    • 探测器:收集产生的二次电子和其他信号。常用的探测器有二次电子探测器(SED)和反射电子探测器(BED)。
    6. 图像形成
    • 图像显示:探测器将收集到的信号转化为电信号,经过放大和处理后,形成图像并在屏幕上显示。图像的灰度与信号的强度有关,可以反映样品的表面形貌和结构。
    7. 数据分析
    • 图像可以进一步处理和分析,以获取关于样品的更多信息,如尺寸、形状、表面粗糙度等。
    优点
    • SEM具有高分辨率(可达到纳米级)和较大的景深,适合观察样品的微观结构。
    应用
    • SEM广泛应用于材料科学、生命科学、半导体工业以及纳米技术研究等领域。

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  • TA的每日心情
    开心
    2024-9-14 08:44
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    发表于 2024-10-9 08:43:36 | 显示全部楼层
    学习了学习了
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    发表于 7 天前 | 显示全部楼层
    看来大家都对这个话题很感兴趣呢。
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