臺式掃描電鏡具體能做什么？
日期：2021-02-18
臺式掃描電鏡具體能做什么？臺式掃描電鏡（SEM）是介于透射電鏡和光學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性能進行微觀成像。
臺式掃描電鏡的優點是：
①有較高的放大倍數，20-200000倍之間連續可調；
②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微結構；
③試樣制備簡單，目前的掃描電鏡都配有X射線能譜儀裝置，這樣可以同時進行顯微組織形貌的觀察和微區成分分析（即SEM-EDS），因此它是當今十分重要的科學研究儀器之一。
臺式掃描電鏡觀察納米材料
所謂納米材料，是指材料的顆粒或微晶尺寸在0.1-100nm范圍內，在保持表面清潔的條件下，通過壓制形成的固體材料納米材料具有許多不同于晶態和非晶態的物理和化學性質納米材料具有廣闊的發展前景，將成為未來材料研究的掃描電鏡的一個重要特點是分辨率高現在它被廣泛用于觀察納米材料。
臺式掃描電鏡觀察材料斷口
臺式掃描電鏡的另一個重要特點是景深大，圖像立體掃描電鏡的透射電鏡是光學顯微鏡的10倍由于圖像景深較大，獲得的掃描電子圖像具有三維感強、形狀三維等特點，比其他顯微鏡能提供更多的信息，對用戶有很大的價值掃描電鏡所表明斷裂形態從深層和高景深的角度反映了材料斷裂的性質，在教學科研和生產中具有不可替代的作用，是材料斷裂原因分析、事故原因分析、工藝合理性確定等方面的有力工具。
臺式掃描電鏡觀察大試樣的原始表面
臺式掃描電子顯微鏡可以直接觀察直徑為100毫米、高度為50毫米或更大尺寸的樣品，不受樣品形狀的限制，也可以觀察到粗糙的表面，避免了樣品制備的麻煩并能真實觀察樣品本身不同物質成分的對比度。
臺式掃描電鏡觀察厚試樣
臺式掃描電鏡可以獲得高分辨率和真實的厚樣品形貌掃描電子顯微鏡的分辨率介于光學顯微鏡和透射電子顯微鏡之間，但在比較厚樣品的觀察時，由于透射電子顯微鏡也采用層壓法，層壓的分辨率通常只有10nm，而且觀察的不是樣品本身。因此，用掃描電鏡觀察厚樣品，獲得樣品的真實表面數據更為有利。
臺式掃描電鏡觀察試樣區域細節
試樣在樣品室中可動的范圍非常大，而顯微鏡在其它方面的工作距離通常只有2-3cm，因此實際上，只有試樣可以在二維空間中移動，但在臺式掃描電子顯微鏡中是不同的由于工作距離大（可能大于20 mm）焦深大（比TEM大10倍）樣品室的空間也很大因此，試樣在三維空間（即三維平移、三維旋轉）可以有六個自由度的運動而且具有較大的活動范圍，便于觀察不規則形狀樣品的各個區域。
臺式掃描電鏡連續觀察
臺式掃描電鏡對于從高功率到低功率的連續觀測，放大倍數的變化范圍非常大，并且不經常需要焦點掃描電鏡放大倍數范圍廣（連續可調5-20萬倍），一次聚焦后可連續觀察從高到低、從低到高，無需再聚焦，特別便于事故分析。
臺式掃描電鏡觀察生物試樣
因電子照射而發生試樣的損傷和污染程度很小。掃描電鏡同其他方式的電子顯微鏡比較，由于用于觀察的電子探針電流小，電子探針的束斑尺寸小（通常為5nm到幾十納米），電子探針的能量也小（加速電壓可以小到2KV）此外，它不會在固定處照射樣品，而是通過光柵掃描照射樣品因此，對一些生物樣品進行觀察是非常重要的，因為樣品的損傷和污染程度都很小。
臺式掃描電鏡進行動態觀察
在臺式掃描電子鏡中，成像信息主要是電子信息根據現代電子工業的技術水平，即使是高速變化的電子信息，也能不費吹灰之力地及時接收、處理和儲存因此，可以進行一些動態過程觀測如果樣品室配有加熱、冷卻、彎曲、拉伸和離子刻蝕附件，則可通過電視裝置觀察相變和斷裂強度的動態變化過程。
臺式掃描電鏡觀察試樣表面形貌
從試樣表面形貌獲得多方面資料，不僅可以利用入射電子與樣品相互作用產生的信息進行成像，還可以通過信號處理方法獲得各種圖像的特殊顯示方法，從樣品的表面形貌中獲得各種信息由于掃描電子圖像不是同時記錄的，它是由近百萬條記錄逐個組成的因此，除了觀察其表面形貌外，SEM還可以分析其成分和元素通過電子通道花樣進行結晶學分析，選擇的面積大小可以在10μm到3μm之間。
由于臺式掃描電鏡具有上述特點和功能，臺式掃描電鏡越來越受到研究者的重視，得到了廣泛的應用目前，臺式掃描電鏡已廣泛應用于材料科學（金屬材料、非金屬材料、納米材料）、冶金、生物學、醫藥、半導體材料及器件、地質勘探、病蟲害防治、災害（火災、失效分析）鑒定、刑事偵察、寶石鑒定等領域工業生產中的產品質量鑒定和生產過程控制等。
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作者：小攸