掃描電子顯微鏡的工作原理及主要結構

        一、掃描電鏡SEM的工作原理
        掃描電子顯微鏡SEM利用聚焦電子束對樣品表面進行逐點掃描成像。樣品為塊狀或粉狀顆粒，成像信號可以是二次電子、背散射電子或吸收電子。其中，二次電子是最重要的成像信號。電子槍發(fā)射的能量為5-35KeV的電子以其交叉點作為電子源，經(jīng)二次聚光鏡和物鏡縮小，形成具有一定能量、一定束強、由掃描線圈驅動的束斑直徑，按照一定的時間和空間順序對樣品表面進行網(wǎng)格掃描。聚焦電子束與樣品相互作用以產生二次電子發(fā)射（和其他物理信號）。二次電子發(fā)射的量隨樣品的表面形態(tài)而變化。二次電子信號被檢測器收集并轉換成電信號。經(jīng)視頻放大后輸入陰極射線管柵極，調制陰極射線管亮度，與入射電子束同步掃描，得到反映樣品形貌的二次電子圖像。
        二、掃描電鏡SEM特點
        1.可觀察大樣品，樣品制備方法簡單
        2、大景深，300倍光學顯微鏡，適用于粗糙表面和斷口的分析觀察；畫面富有立體感
        3. 倍率變化范圍廣
        4. 高分辨率
        5、圖像質量可通過電子方式有效控制和提高。例如，可以通過調制提高圖像對比度的容差，使圖像各部分的亮度適中。
         6. 可以分析各種功能。
         3、掃描電鏡SEM主要結構
        1、電子光學系統(tǒng)：電子槍；電磁透鏡（第一和第  二聚光鏡和物鏡）；物鏡光闌
        2、掃描系統(tǒng)：掃描信號發(fā)生器；掃描倍率控制器；掃描偏轉線圈
        3、信號檢測放大系統(tǒng)：檢測二次電子、背散射電子等電子信號（物理信號）。
         4、圖像顯示和記錄系統(tǒng)：早期的SEM使用顯像管、照相機等。數(shù)字SEM使用計算機系統(tǒng)進行圖像顯示和記錄管理。
         5、真空系統(tǒng)：真空度高于5X10*-5Torr。常用：機械真空泵、擴散泵、渦輪分子泵
        6、供電系統(tǒng)：高壓發(fā)生器、高壓油箱
        以上是從掃描電子顯微鏡的工作原理、主要結構和SEM特點來介紹掃描電子顯微鏡。目前，掃描電鏡廣泛應用于材料科學、冶金、生物、醫(yī)藥、半導體材料與器件、地質勘探、害蟲防治、工業(yè)生產和生產過程控制中的災害鑒定、寶石鑒定、產品質量鑒定等。