掃描電鏡基本知識：在材料領(lǐng)域中，掃描電鏡技術(shù)發(fā)揮著極其重要的作用，被普遍應(yīng)用于各種材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)、界面狀況、損傷機(jī)制及材料性能預(yù)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(chǎn)生過程，可以觀察金屬材料內(nèi)部原子的集結(jié)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(jī)械加工中引起的損傷和輻射損傷等。掃描電鏡可粗略分為鏡體和電源電路系統(tǒng)兩部分。鏡體部分由電子光學(xué)系統(tǒng)、信號收集和顯示系統(tǒng)以及真空抽氣系統(tǒng)組成。掃描電鏡在觀察形貌的同時,可以進(jìn)行微區(qū)的成分分析。安順蔡司掃描電鏡

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。有機(jī)械泵、油擴(kuò)散泵以及渦輪分子泵三大類，機(jī)械泵加油擴(kuò)散泵的組合可以滿足配置鎢燈絲長筒械具的掃描電鏡的真空要求，但對于裝置了場致發(fā)射長筒械具或六硼化鑭及六硼化鈰長筒械具的掃描電鏡,則需要機(jī)械泵加渦輪分子泵的組合。成象系統(tǒng)和電子束系統(tǒng)均內(nèi)置在真空柱中。真空柱底端即為右圖所示的樣品室，用于放置樣品。需要真空的原因包括：一是電子束系統(tǒng)中的燈絲在普通大氣中會迅速氧化而失效，所以需要抽真空。二是為了增大電子的平均自由程，從而使得用于成象的電子更多。安順蔡司掃描電鏡掃描電鏡普遍應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

肖特基發(fā)射式掃描電鏡的操作溫度為1800K，它是在鎢(100)單晶上鍍ZrO覆蓋層，ZrO將功函數(shù)從純鎢的4.5eV降至2.8eV，而外加高電場更使電位障壁變窄變低，使得電子很容易以熱能的方式跳過能障(并非穿隧效應(yīng))，逃出針尖表面，所需真空度約10-8~10-9torr。其發(fā)射電流穩(wěn)定度佳，而且發(fā)射的總電流也大。而其電子能量散布很小，但稍遜于冷場發(fā)射式電子長筒械具。其電子源直徑比冷式大，所以影像分辨率也比冷場發(fā)射式稍差一點(diǎn)。由于ZrO一直是覆在燈絲上的，因此肖特基的束流非常穩(wěn)定，但較終ZrO耗盡時，燈絲的壽命也就到了，一般在2-3年。

電磁透鏡：熱發(fā)射電子需要電磁透鏡來成束，所以在用熱發(fā)射電子長筒械具的掃描電鏡上，電磁透鏡必不可少。通常會裝配兩組：匯聚透鏡和物鏡，匯聚透鏡但但用于匯聚電子束，與成象會焦無關(guān);物鏡負(fù)責(zé)將電子束的焦點(diǎn)匯聚到樣品表面。掃描線圈的作用是使電子束偏轉(zhuǎn)，并在樣品表面作有規(guī)則的掃動，電子束在樣品上的掃描動作和顯像管上的掃描動作保持嚴(yán)格同步，因為它們是由同一掃描發(fā)生器控制的。樣品室內(nèi)除放置樣品外，還安置信號探測器。信號探測處理和顯示系統(tǒng)：電子經(jīng)過一系列電磁透鏡成束后，打到樣品上與樣品相互作用，會產(chǎn)生二次電子、背散射電子、俄歇電子以及X射線等一系列信號。所以需要不同的探測器譬如二次電子探測器、X射線能譜分析儀等來區(qū)分這些信號以獲得所需要的信息。雖然X射線信號不能用于成象，但習(xí)慣上，仍然將X射線分析系統(tǒng)劃分到成象系統(tǒng)中。掃描電鏡是一種用于高分辨率微區(qū)形貌分析的大型精密儀器。

掃描電鏡(SEM)利用的技術(shù)是一種介于透射掃描電鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種觀察手段，其使用聚焦的很窄的高能電子束來掃描樣品,通過光束與物質(zhì)間的相互作用,來激發(fā)各種物理信息,對這些信息收集、放大、再成像以達(dá)到對物質(zhì)微觀形貌表征的目的。新式的掃描電鏡的分辨率可以達(dá)到1nm；放大倍數(shù)可以達(dá)到30萬倍及以上連續(xù)可調(diào)；并且景深大,視野大,成像立體效果好。此外,掃描電鏡和其他分析儀器相結(jié)合,可以做到觀察微觀形貌的同時進(jìn)行物質(zhì)微區(qū)成分分析。掃描電鏡在巖土、石墨、陶瓷及納米材料等的研究上有普遍應(yīng)用，在科學(xué)研究領(lǐng)域具有重大作用。掃描電鏡普遍應(yīng)用于沉積學(xué)領(lǐng)域的研究。安順蔡司掃描電鏡

掃描電鏡可以觀察試樣的各個區(qū)域的細(xì)節(jié)。安順蔡司掃描電鏡

掃描電鏡：掃描電鏡的制造是依據(jù)電子與物質(zhì)的相互作用。當(dāng)一束高能的入射電子轟擊物質(zhì)表面時，被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、俄歇電子、特征x射線和連續(xù)譜X射線、背散射電子、透射電子，以及在可見、紫外、紅外光區(qū)域產(chǎn)生的電磁輻射。同時，也可產(chǎn)生電子-空穴對、晶格振動（聲子）、電子振蕩（等離子體）。原則上講，利用電子和物質(zhì)的相互作用，可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學(xué)性質(zhì)的信息，如形貌、組成、晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電場或磁場等等。掃描電鏡正是根據(jù)上述不同信息產(chǎn)生的機(jī)理，采用不同的信息檢測器，使選擇檢測得以實現(xiàn)。如對二次電子、背散射電子的采集，可得到有關(guān)物質(zhì)微觀形貌的信息；對X射線的采集，可得到物質(zhì)化學(xué)成分的信息。安順蔡司掃描電鏡

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