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掃描電子顯微鏡的應(yīng)用

發(fā)布時間：2023-04-08 04:04:53 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 150

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本文目錄:

1、掃描電鏡的主要用途
2、sem掃描電鏡的原理及操作,sem掃描電鏡的原理制樣
3、掃描電子顯微鏡的光斑是什么
4、掃描電子顯微鏡原理

掃描電子顯微鏡的應(yīng)用

一、掃描電鏡的主要用途

大景深圖像是掃描電鏡觀察的特色，例如：生物學(xué)，植物學(xué)，地質(zhì)學(xué)，冶金學(xué)等等。觀察可以是一個樣品的表面，也可以是一個切開的面，或是一個斷面。冶金學(xué)家已興奮地直接看到原始的或磨損的表面?？梢院芊奖愕匮芯垦趸锉砻妫w的生長或腐蝕的缺陷。它一方面可更直接地檢查紙，紡織品，自然的或制備過的木頭的細(xì)微結(jié)構(gòu)，生物學(xué)家可用它研究小的易碎樣品的結(jié)構(gòu)。例如：花粉顆粒，硅藻和昆蟲。另一方面，它可以拍出與樣品表面相應(yīng)的立體感強(qiáng)的照片。在掃描電鏡應(yīng)用中，很多集中在半導(dǎo)體器件和集成電路方面，它可以很詳細(xì)地檢查器件工作時局部表面電壓變化的實際情況，這是因為這種變化會帶來象的反差的變化。焊接開裂和腐蝕表面的細(xì)節(jié)或相互關(guān)系可以很容易地觀察到。利用束感生電流，可以觀測半導(dǎo)體P—N結(jié)內(nèi)部缺陷。電子束與樣品作用區(qū)內(nèi)，還發(fā)射與樣品物質(zhì)其他性質(zhì)有關(guān)信號。例如：與樣品化學(xué)成分分布相關(guān)的，背散射電子，特征X射線，俄歇電子，陰極熒光，樣品吸收電流等；與樣品晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)的，背散射電子衍射現(xiàn)象的探測；與半導(dǎo)體材料電學(xué)性能相關(guān)的，二次電子信號、電子束感生電流信號；在觀察薄樣品時產(chǎn)生的透射電子信號等。目前分別有商品化的探測器和裝置可安裝在掃描電鏡樣品分析室，用于探測和定性定量分析樣品物質(zhì)的相關(guān)信息。掃描電鏡對于固體材料的研究應(yīng)用非常廣泛，沒有任何一種儀器能夠和其相提并論。對于固體材料的全面特征的描述，掃描電鏡是至關(guān)重要的。具體功能用途歸納如下： 1、掃描電鏡追求固體物質(zhì)高分辨的形貌，形態(tài)圖像(二次電子探測器SEI)-形貌分析(表面幾何形態(tài)，形狀，尺寸) 2、顯示化學(xué)成分的空間變化，基于化學(xué)成分的相鑒定---化學(xué)成分像分布，微區(qū)化學(xué)成分分析. 1)用x射線能譜儀或波譜(EDSorWDS)采集特征x射線信號，生成與樣品形貌相對應(yīng)的，元素面分布圖或者進(jìn)行定點化學(xué)成分定性定量分析，相鑒定。 2)利用背散射電子BSE基于平均原子序數(shù)(一般和相對密度相關(guān))反差，生成化學(xué)成分相的分布圖像； 3)利用陰極熒光，基于某些痕量元素(如過渡金屬元素，稀土元素等)受電子束激發(fā)的光強(qiáng)反差，生成的痕量元素分布圖像。 4)利用樣品電流，基于平均原子序數(shù)反差，生成的化學(xué)成分相的分布圖像，該圖像與背散射電子圖像亮暗相反。

二、sem掃描電鏡的原理及操作,sem掃描電鏡的原理制樣

1.sem掃描電鏡的原理是依據(jù)電子和物質(zhì)的相互作用，掃描電鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細(xì)的高能電子束在試樣上掃描，激發(fā)出各種物理信息。

2.通過對這些信息的接收、放大和顯示成像，獲得測試試樣表面形貌的觀察。

3.sem是一種電子顯微鏡，中文名為掃描電子顯微鏡，通過用聚焦電子束掃描樣品的表面而產(chǎn)生樣品表面的圖像。

4.它由電子光學(xué)系統(tǒng)、信號收集及顯示系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和電源系統(tǒng)組成，應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)、材料和化學(xué)等領(lǐng)域。

5.掃描電鏡（SEM）是介于透射電鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察手段，可直接利用樣品表面材料的物質(zhì)性能進(jìn)行微觀成像。

6.掃描電鏡的優(yōu)點是，有較高的放大倍數(shù)，20-20萬倍之間連續(xù)可調(diào)。

7.有很大的景深，視野大，成像富有立體感，可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細(xì)微結(jié)構(gòu)。

8.試樣制備簡單。

9.目前的掃描電鏡都配有X射線能譜儀裝置，這樣可以同時進(jìn)行顯微組織形貌的觀察和微區(qū)成分分析，因此它是當(dāng)今十分有用的科學(xué)研究儀器。

三、掃描電子顯微鏡的光斑是什么

您好，感謝您提出的問題。掃描電子顯微鏡的光斑是一種由電子束掃描的照片，它可以捕捉到細(xì)胞、細(xì)菌、病毒等微小物體的形狀和結(jié)構(gòu)。它可以放大到比普通顯微鏡更大的比例，更清晰地顯示出物體的細(xì)節(jié)。掃描電子顯微鏡的光斑可以拍攝出物體的三維圖像，可以更清晰地顯示出物體的細(xì)節(jié)，以及物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。它可以幫助科學(xué)家們更深入地了解物體的結(jié)構(gòu)，從而更好地研究物體的特性和性質(zhì)。

四、掃描電子顯微鏡原理

1、掃描電子顯微鏡是一種大型分析儀器, 它廣泛應(yīng)用于觀察各種固態(tài)物質(zhì)的表面超微結(jié)構(gòu)的形態(tài)和組成。

2、所謂掃描是指在圖象上從左到右、從上到下依次對圖象象元掃掠的工作過程。它與電視一樣是由控制電子束偏轉(zhuǎn)的電子系統(tǒng)來完成的, 只是在結(jié)構(gòu)和部件上稍有差異而已。

3、在電子掃描中, 把電子束從左到右方向的掃描運(yùn)動叫做行掃描或稱作水平掃描, 把電子束從上到下方向的掃描運(yùn)動叫做幀掃描或稱作垂直掃描。兩者的掃描速度完全不同, 行掃描的速度比幀掃描的速度快, 對于1000條線的掃描圖象來說, 速度比為1000。

4、掃描電鏡成像過程與電視成像過程有很多相似之處, 而與透射電鏡的成像原理完全不同。透射電鏡是利用成像電磁透鏡一次成像, 而掃描電鏡的成像則不需要成象透鏡, 其圖象是按一定時間、空間順序逐點形成并在鏡體外顯像管上顯示。

5、二次電子成象是使用掃描電鏡所獲得的各種圖象中應(yīng)用最廣泛, 分辨本領(lǐng)最高的一種圖象。我們以二次電子成象為例來說明掃描電鏡成象的原理。

6、由電子槍發(fā)射的電子束最高可達(dá)30keV, 經(jīng)會聚透鏡、物鏡縮小和聚焦, 在樣品表面形成一個具有一定能量、強(qiáng)度、斑點直徑的電子束。在掃描線圈的磁場作用下, 入射電子束在樣品表面上按照一定的空間和時間順序做光柵式逐點掃描。由于入射電子與樣品之間的相互作用, 將從樣品中激發(fā)出二次電子。由于二次電子收集極的作用, 可將各個方向發(fā)射的二級電子匯集起來, 再將加速極加速射到閃爍體上, 轉(zhuǎn)變成光信號, 經(jīng)過光導(dǎo)管到達(dá)光電倍增管, 使光信號再轉(zhuǎn)變成電信號。這個電信號又經(jīng)視頻放大器放大并將其輸送至顯像管的柵極, 調(diào)制顯像管的亮度。因而, 再熒光屏上呈現(xiàn)一幅亮暗程度不同的、反映樣品表面形貌的二次電子象。

7、在掃描電鏡中, 入射電子束在樣品上的掃描和顯像管中電子束在熒光屏上的掃描是用一個共同的掃描發(fā)生器控制的。這樣就保證了入射電子束的掃描和顯像管中電子束的掃描完全同步, 保證了樣品上的“物點”與熒光屏上的“象點”在時間和空間上一一對應(yīng), 稱其為“同步掃描”。一般掃描圖象是由近100萬個與物點一一對應(yīng)的圖象單元構(gòu)成的, 正因為如此, 才使得掃描電鏡除能顯示一般的形貌外, 還能將樣品局部范圍內(nèi)的化學(xué)元素、光、電、磁等性質(zhì)的差異以二維圖象形式顯示。

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