2021-06-18 09:44
上海昌吉地质仪器有限公司浅析 扫描电子显微镜由电子光学系统，扫描系统、信号检测放大系统、图像硅示和记录系统、真空系统和电源及控制系统组成。其中，电子光学系统主要提供电子束；偏转系统使电子束产生横向偏转；信号检测放大系统主要用于探测人射电子束作用下产生的各种物理信号，并进行放大。通过电子枪发射出来的电子束在加速电压的作用下，经过电磁透镜，汇聚成一个细，j、到5nm的电子探针，在末级透镜上部扫描线圈的作用下，电子束在试样表面做光栅状扫描，通过高能电子束与样品的相互作用，在样品表面激发出二次电子、背散射电子、俄歇电子、x射线、阴极发光、吸收电子和透射电子等电子信号，探测器接收电子信号经过放大器放大成像，进而呈现样品表面形貌、成分、晶体取向、矿物组合及表面状态等一些电性质、磁性质信息．
1扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜利用了电子隧道现象，将样品本身作为一个电极，用一根非常尖锐的探针作为另一个电极，在两者之间加上电压。当探针和样品表面相距只有数纳米时，隧道效应在探针与样品表面之间就会产生隧道电流并保持不变，若表面有微小起伏，将导致穿透电流发生变化。通过计算机记录隧道电流的变化，将采集的原子结构信息形成一幅物体的三维图像。
2原子力显微镜
原子力显微镜利用对微弱力极其敏感、顶端带有针尖的微悬臂对样品表面进行扫描，利用微悬臂在样品表面移动感受样品高度的变化，并通过一个反馈系统将一个相应的补偿电压加到压电陶瓷上，使其在z轴方向上下移动，从而使微悬臂背面反射的激光束打到光学检测器上的位置不变，从补偿电压的变化获得样品高度的信息；利用一个固定于微悬臂上的针尖，通过光栅式的扫描在X、y方向采集一系列点的数据，获得相应的计算图像。
3环境扫描电镜
环境扫描电镜既可以在高真空状态下工作，也可以在低真空状态下工作。高真空工作原理与一般的扫描电子显微镜相同，低真空工作时采用多级真空压差技术，在保持电子枪和镜简高真空状态下，向样品室充不同的气体，使其保持较高的气压及较高的湿度，通过气体二次电子探头接收不导电样品表面信号，观察样品的形态结构。
4冷冻扫描电镜
冷冻扫描电镜又称为低温扫描电镜，是冷冻样品制备技术与扫描电镜结合的一种扫描电镜。利用机械泵或扩散泵使样品室达到高真空状态，且装有金属喷镀或离子溅射装置，可对样品表面进行喷镀处理，以减少样品的损伤并提高分辨率。一些冷冻扫描电镜还可对样品进行冷冻断裂，从而暴露样品内部结构，经过镀膜处理再用于观察样品的形貌特征。
5扫描透射电镜
扫描透射电镜是一种成像方式与透射电镜和扫描电镜都相似的电子显微镜。扫描透射电镜利用被聚光镜汇聚成极细的电子束照射样品，通过观察装置控制电子束在样品表面的扫描．经各级成像透镜放大后，扫描透射电子经过样品下方的透镜汇聚到电子检测器的闪烁体上．于是在显像管上就得到一幅扫描透射电子像。
6场发射扫描电镜
场发射扫描电镜是一种高分辨率扫描电镜。利用电子束轰击样品表面，从而激发出二次电子、背散射电子及特征x射线等电子信号，通过二次电子探头、背散射电子探头接收电子信号，经信号检测放大系统，形成反映样品表面形貌特征的二次电子像、反映样品成分特征的背散射电子像。此外，通过能谱仪或波谱仪同时进行样品表层的微区成分的定性、半定量和定量分析，获得相应的元素分布图。