SEM掃描電鏡的工作模式分享

掃描電鏡的工作模式主要基于其逐點逐行掃描樣品表面的電子束，并通過檢測產生的信號來獲取樣品形貌和成分信息。以下是SEM掃描電鏡的主要工作模式及其特點：

一、基本工作模式

電子束掃描：

掃描電鏡使用高能電子束掃描樣品表面。電子束由顯微鏡內部的電子槍發射，經過一系列透鏡和掃描系統，Z終聚焦在樣品表面。

在掃描過程中，電子束按順序逐行掃描樣品表面，類似于閉路電視系統的掃描方式。

信號檢測與圖像形成：

當高能電子轟擊樣品表面時，會激發出二次電子、背散射電子、俄歇電子、特征X射線和連續譜X射線等信號。

這些信號被相應的收集器接收，并轉換成電信號。電信號經過放大器放大后，送到顯像管的柵極上，調制顯像管的電子束強度，即熒光屏上的亮度。

熒光屏上形成的圖像與樣品表面特征相對應，如二次電子像、背散射電子像等。畫面上亮度的疏密程度表示該信息的強弱分布。

二、主要工作模式的特點及應用

高分辨率模式：

SEM掃描電鏡的分辨率通常在3~0.5納米之間，Z高的分辨率可以達到0.4納米。

高分辨率模式適用于觀察納米級別的細節，是形貌和成分分析領域極其重要的工具。

大景深模式：

掃描電鏡的景深大，成像富有立體感，可以直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細微結構。

即使放大倍數較低，SEM掃描電鏡圖像也能提供比光學顯微鏡更多的有關試樣的信息。

連續可調放大倍數模式：

掃描電鏡的放大倍數在20~20萬倍之間連續可調，可以根據需要選擇合適的放大倍數進行觀察。

這種模式適用于不同尺度的樣品觀察，從宏觀到微觀都可以得到清晰的圖像。

綜合分析模式：

SEM掃描電鏡的樣品室較大，可選用多種附件對樣品進行綜合分析。

例如，可以配備X射線能譜和X射線波譜成分分析等電子探針附件來分析樣品微區的化學成分等信息。

還可以利用背散射附件、陰極熒光附件、背散射電衍射花樣附件等獲取樣品的晶體結構、物性等信息。

三、操作注意事項

樣品制備：

掃描電鏡適用于多種類型的樣品，包括塊狀樣品、粉末狀樣品、纖維狀樣品、生物樣品、薄膜樣品等。

樣品通常需要進行適當的處理，如金屬噴鍍等，以提高其導電性和防止在真空環境中放電。

操作環境：

SEM掃描電鏡需要在真空環境中工作，以防止電子束與空氣中的分子發生碰撞而散射。

因此，在樣品放入掃描電鏡之前，需要將其置于真空室中進行抽真空處理。

參數設置：

在使用SEM掃描電鏡時，需要根據樣品的性質和觀察需求設置合適的參數，如加速電壓、掃描速度、放大倍數等。

這些參數的設置會直接影響掃描電鏡圖像的分辨率和清晰度。

綜上所述，SEM掃描電鏡具有多種工作模式，每種模式都有其獨特的特點和應用范圍。在實際應用中，需要根據樣品的性質和觀察需求選擇合適的工作模式，以獲得Z佳的成像效果和分析結果。