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掃描電子顯微鏡SEM的基本知識,一定要了解

更新時間:2021-11-24      點擊次數:4276
  掃描電子顯微鏡SEM的基本知識,一定要了解
  在材料領域中,掃描電鏡技術發揮著極其重要的作用,被廣泛應用于各種材料的形態結構、界面狀況、損傷機制及材料性能預測等方面的研究。利用掃描電鏡可以直接研究晶體缺陷及其產生過程,可以觀察金屬材料內部原子的集結方式和它們的真實邊界,也可以觀察在不同條件下邊界移動的方式,還可以檢查晶體在表面機械加工中引起的損傷和輻射損傷等。
  掃描電鏡的結構及主要性能
  掃描電鏡可粗略分為鏡體和電源電路系統兩部分。鏡體部分由電子光學系統、信號收集和顯示系統以及真空抽氣系統組成。
  1、電子光學系統
  由電子槍,電磁透鏡,掃描線圈和樣品室等部件組成。其作用是用來獲得掃描電子束,作為信號的激發源。為了獲得較高的信號強度和圖像分辨率,掃描電子束應具有較高的亮度和盡可能小的束斑直徑。
  2、信號收集及顯示系統
  檢測樣品在入射電子作用下產生的物理信號,然后經視頻放大作為顯像系統的調制信號。現在普遍使用的是電子檢測器,它由閃爍體,光導管和光電倍增器所組成。
  3、真空系統
  真空系統的作用是為保證電子光學系統正常工作,防止樣品污染,一般情況下要求保持10-4~10-5Torr的真空度。
  4、電源系統
  電源系統由穩壓,穩流及相應的安全保護電路所組成,其作用是提供掃描電鏡各部分所需的電源。
  5、各類顯微鏡主要性能的比較
  掃描電鏡由電子槍發射出來的電子束,在加速電壓的作用下,經過磁透鏡系統匯聚,形成直徑為5nm,經過二至三個電磁透鏡所組成的電子光學系統,電子束會聚成一個細的電子束聚焦在樣品表面。在末級透鏡上邊裝有掃描線圈,在它的作用下使電子束在樣品表面掃描。
  由于高能電子束與樣品物質的交互作用,結果產生了各種信息:二次電子、背反射電子、吸收電子、X射線、俄歇電子、陰極發光和透射電子等。這些信號被相應的接收器接收,經放大后送到顯像管的柵極上,調制顯像管的亮度。由于經過掃描線圈上的電流是與顯像管相應的亮度一一對應,也就是說,電子束打到樣品上一點時,在顯像管熒光屏上就出現一個亮點。
  掃描電鏡就是這樣采用逐點成像的方法,把樣品表面不同的特征,按順序,成比例地轉換為視頻信號,完成一幀圖像,從而使我們在熒光屏上觀察到樣品表面的各種特征圖像。
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