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掃描電子顯微鏡利用二次電子信號成像來觀察樣品的表面形態(tài)

更新時間:2021-11-24      點擊次數(shù):3977
  掃描電子顯微鏡(SEM)是1965年發(fā)明的細胞生物學研究工具,主要是利用二次電子信號成像來觀察樣品的表面形態(tài),即用極狹窄的電子束去掃描樣品,通過電子束與樣品的相互作用產(chǎn)生各種效應,其中主要是樣品的二次電子發(fā)射。二次電子能夠產(chǎn)生樣品表面放大的形貌像,這個像是在樣品被掃描時按時序建立起來的,即使用逐點成像的方法獲得放大像。
  一. 原理:
  如果入射電子撞擊樣品表面原子的外層電子,把它激發(fā)出來,就形成低能量的二次電子,在電廠的作用下它可呈曲線運動,翻越障礙進入檢測器,使表面凹凸的各個部分都能清晰成像。二次電子的強度主要與樣品表面形貌有關。二次電子和背景散射電子共同用于掃描電鏡的成像。當探針很細,分辨率高時,基本收集的是二次電子二背景電子很少,稱為二次電子成像(SEI)。
  二. 結構:由3個部分組成:真空系統(tǒng),電子束系統(tǒng),成像系統(tǒng)。
  a 真空系統(tǒng)
  真空系統(tǒng)主要包括真空泵和真空柱兩部分。
  真空柱是一個密封的柱形容器。
  真空泵用來在真空柱內(nèi)產(chǎn)生真空。
  電子束系統(tǒng)中的燈絲在普通大氣中會迅速氧化而失效,所以在使用SEM時需要用真空,或以純氮氣或惰性氣體充滿整個真空柱。為了增大電子的平均自由程,從而使得用于成像的電子更多。
  b 電子束系統(tǒng)
  電子束系統(tǒng)由電子槍和電磁透鏡兩部分組成,主要用于產(chǎn)生一束能量分布極窄的,電子能量確定的電子束用以掃描成像。
  c 成像系統(tǒng)
  成像系統(tǒng)和電子束系統(tǒng)均內(nèi)置在真空柱種。真空柱底端用于放置樣品。
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