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在掃描電子顯微鏡（SEM）中，選擇高真空或低真空成像模式取決于樣品的特性、實驗需求以及期望的成像效果。以下是對高真空和低真空成像模式的比較以及選擇指南：

1. 高真空成像模式

a. 工作原理

高真空環(huán)境：在高真空模式下，SEM 樣品室的真空度非常高（通常在 10^-6 到 10^-7 托之間）。這種環(huán)境下，樣品表面與電子束之間幾乎沒有氣體分子干擾，電子束能量得以準確控制和檢測。

b. 適用樣品

導電材料：適合于導電性良好的樣品，如金屬、合金、半導體等，這些材料在高真空下不會發(fā)生明顯的充電效應。

預處理后的非導電材料：對于非導電材料，通過金屬涂層處理后也可以在高真空模式下成像。

c. 優(yōu)點

高分辨率：高真空環(huán)境下電子束的散射少，獲得的圖像具有高分辨率和細節(jié)。

低噪聲：由于電子束與氣體分子的碰撞減少，信號干擾少，圖像噪聲較低。

高對比度：適合觀察表面形貌和微觀結構，圖像對比度高。

d. 限制

非導電樣品的充電效應：非導電材料可能在高真空下積累電荷，導致圖像失真或模糊。

樣品的真空兼容性：高真空可能會使一些含有揮發(fā)性成分的樣品（如濕潤、生物樣品）脫水或損壞。

2. 低真空成像模式

a. 工作原理

低真空環(huán)境：低真空模式下，SEM 樣品室的真空度較低，通常在 10^-3 到 10^-5 托之間。樣品室中保留了適量的氣體分子（通常是水蒸氣或氮氣），這有助于中和樣品表面的電荷。

b. 適用樣品

非導電材料：特別適用于不導電或部分導電的樣品，如陶瓷、礦物、聚合物、塑料等，低真空條件下可以減少充電效應。

生物樣品：生物樣品、含水樣品或易揮發(fā)樣品在低真空模式下可以更好地保持其原始狀態(tài)，無需進行復雜的樣品處理。

c. 優(yōu)點

減少充電效應：低真空環(huán)境下存在的氣體分子能中和樣品表面的多余電荷，減少或消除充電效應，使得非導電樣品也能獲得清晰圖像。

樣品制備簡化：無需復雜的導電涂層處理，直接對非導電樣品成像，保留樣品的原始狀態(tài)。

更適合易損樣品：適合對水含量較高或易揮發(fā)樣品成像，避免高真空帶來的樣品損壞。

d. 限制

分辨率較低：由于電子束在低真空中與氣體分子發(fā)生碰撞，導致束斑擴展，圖像分辨率比高真空模式下略低。

圖像噪聲增加：氣體分子與電子束的相互作用可能增加圖像噪聲，影響圖像質量。

對比度降低：低真空模式下，由于束斑擴展和信號干擾，對比度可能不如高真空模式。

3. 選擇指南

a. 根據樣品類型選擇

導電樣品：優(yōu)先選擇高真空模式，能獲得高分辨率和清晰的圖像。

非導電樣品：如果樣品不導電或導電性差，低真空模式可以有效減少充電效應，適合非金屬材料、陶瓷、聚合物、礦物等樣品。

b. 根據實驗目的選擇

表面形貌觀察：高真空模式適合高分辨率觀察樣品的表面細節(jié)和微觀結構。

敏感樣品的成像：低真空模式適合需要保持樣品原始狀態(tài)的實驗，如生物樣品或含水樣品的觀察。

c. 根據設備和時間限制選擇

樣品制備簡便性：如果樣品制備時間有限或無法進行復雜的涂層處理，可以選擇低真空模式。

實驗靈活性：低真空模式允許直接成像，不需真空兼容性處理，適合快速實驗。

以上就是澤攸科技小編分享的掃描電鏡的高真空與低真空成像模式如何選擇。更多掃描電鏡產品及價格請咨詢