掃描電鏡的工作原理和成像方式是什么？
日期：2023-07-27
掃描電子顯微鏡是一種高分辨率顯微鏡，它使用電子束而不是光束來成像樣本的表面。以下是SEM的工作原理和成像方式：
工作原理：
電子源： SEM使用電子槍產(chǎn)生高能電子束。電子束可以通過熱陰極或場發(fā)射陰極產(chǎn)生。
電子聚焦： 電子束經(jīng)過一系列的透鏡系統(tǒng)進(jìn)行聚焦，類似于光學(xué)顯微鏡中的透鏡。這樣可以使電子束變得更為聚焦和細(xì)致。
樣本交互： 聚焦后的電子束被聚集在一個極小的尖部，然后通過樣本表面掃描。電子束與樣本中的原子和表面結(jié)構(gòu)發(fā)生相互作用。
成像方式：
二次電子成像（SE成像）： 當(dāng)電子束掃描樣本表面時，與樣本表面發(fā)生相互作用的電子被稱為二次電子。這些二次電子的產(chǎn)生受到樣本表面形狀和組成的影響。二次電子的信號被收集，并用于生成樣本表面的灰度圖像，其中亮度與樣本表面的特征和凹凸程度相關(guān)。SE成像提供高表面細(xì)節(jié)的圖像。
反射電子成像（BSE成像）： 在樣本表面的原子之間，電子束還與樣本中的原子核相互作用。這些與原子核相互作用的電子被稱為反射電子。BSE成像側(cè)重于收集反射電子而不是二次電子。由于反射電子與樣本的原子序數(shù)有關(guān)，BSE成像在區(qū)分不同元素的分布和成分上很有用。
能譜分析（EDS成像）： 在SEM中，還可以使用能譜分析技術(shù)（EDS）來確定樣本的化學(xué)成分。當(dāng)高能電子束與樣本表面相互作用時，它會激發(fā)樣本中的原子，導(dǎo)致它們釋放出特征性X射線。EDS探測器可以捕捉這些X射線，并根據(jù)它們的能量來確定樣本的化學(xué)組成。
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作者：澤攸科技