掃描電子顯微鏡原理
掃描電子顯微鏡原理
一、掃描電鏡原理-介紹
Scanning Electron Microscope,英文名稱為SEM,是scanningelectronmicroscope的簡(jiǎn)稱。掃描電子顯微鏡主要是利用二次電子信號(hào)成像來觀察樣品的表面形貌,即用很窄的電子束掃描樣品,電子束與樣品的相互作用產(chǎn)生各種效應(yīng),主要是二次電子樣品發(fā)射。
2. 掃描電鏡原理-結(jié)構(gòu)
掃描電子顯微鏡由真空系統(tǒng)、電子束系統(tǒng)和成像系統(tǒng)三部分組成。
真空系統(tǒng)----主要包括兩部分:真空泵和真空柱。真空柱是密封的圓柱形容器。真空泵用于在真空塔內(nèi)產(chǎn)生真空。
電子束系統(tǒng)----電子束系統(tǒng)由電子槍和電磁透鏡組成。主要用于產(chǎn)生能量分布極窄且具有一定電子能量的電子束,用于掃描成像。電子槍用于產(chǎn)生電子。主要有利用場(chǎng)發(fā)射效應(yīng)產(chǎn)生電子和利用熱發(fā)射效應(yīng)產(chǎn)生電子的兩種電子。
成像系統(tǒng)----電子經(jīng)一系列電磁透鏡照射后,撞擊樣品并與樣品相互作用,產(chǎn)生二次電子、背散射電子、歐格電子和X射線等一系列信號(hào)。因此,需要使用二次電子探測(cè)器、X射線能譜分析儀等不同的探測(cè)器來區(qū)分這些信號(hào),以獲得所需的信息。
3、掃描電鏡原理
掃描電子顯微鏡的工作原理主要是利用二次電子成像。其工作原理是:電子槍燈絲發(fā)出的直徑約20~35μm的電子束在陽極上承受1~40kV的高電壓,加速度指向鏡筒,減小為直徑約幾十埃的窄電子束通過**、第 二聚光器和物鏡的會(huì)聚作用,擊中樣品。
同時(shí),偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束在樣品上掃描一個(gè)光柵。電子束與樣品的相互作用會(huì)產(chǎn)生多種信號(hào),其中*重要的是二次電子。因?yàn)榭刂迫肷涞界R筒上的電子束的掃描線圈的電路也控制著顯像管的電子束在屏幕上的掃描。這樣,圖像就像電視屏幕上的圖像一樣,一行一行地形成。
圖像為三維圖像,反映了試樣的表面結(jié)構(gòu)。為了使試樣表面發(fā)射二次電子,試樣固定脫水后,應(yīng)噴灑一層重金屬顆粒。在光束的轟擊下發(fā)出二次電子信號(hào)