掃描電鏡的主要特點(diǎn)放大倍率

掃描電鏡的主要特點(diǎn)

放大倍率高

從幾十放大到幾十萬倍，連續(xù)可調(diào)。放大倍率不是越大越好，要根據(jù)有效放大倍率和分析樣品的需要進(jìn)行選擇。如果放大倍率為M，人眼分辨率為0.2mm，儀器分辨率為5nm，則有效放大率M＝0.2′106nm?5nm=40000（倍）。如果選擇高于40000倍的放大倍率，不會增加圖像細(xì)節(jié)，只是虛放，一般無實(shí)際意義。放大倍率是由分辨率制約，不能盲目看儀器放大倍率指標(biāo)。

分辨率高

分辨率指能分辨的兩點(diǎn)之間的距離。分辨率d可以用貝克公式表示：d=0.61l/nsina ，a為透鏡孔徑半角，l為照明樣品的光波長，n為透鏡與樣品間介質(zhì)折射率。對光學(xué)顯微鏡 a＝70°－75°，n=1.4。因?yàn)?nsina<1.4，而可見光波長范圍為： l＝400nm-700nm ，所以光學(xué)顯微鏡分辨率 d@0.5l ，顯然 d >200nm。要提高分辨率可以通過減小照明波長來實(shí)現(xiàn)。SEM是用電子束照射樣品，電子束是一種De Broglie波，具有波粒二相性，l＝12.26/V0.5(伏) ，如果V＝20kV時(shí)，則l＝0.0085nm。目前用W燈絲的SEM，分辨率已達(dá)到3nm-6nm, 場發(fā)射源SEM分辨率可達(dá)到1nm 。高分辨率的電子束直徑要小，分辨率與子束直徑近似相等。

掃描電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)組成

1、真空系統(tǒng)

成像系統(tǒng)和電子束系統(tǒng)均內(nèi)置于真空柱中。真空柱的底部是密封室，也就是放置樣品的地方。

??之所以采用真空，主要基于以下兩個原因：

? 電子束系統(tǒng)中的燈絲在普通大氣中會很快氧化失效，所以使用SEM時(shí)除了真空外，通常還需要用純氮?dú)饣蚨栊詺怏w充滿整個真空柱。

??為了增加電子的平均自由程，使更多的電子用于成像。

2. 電子束系統(tǒng)

電子束系統(tǒng)由電子和電磁透鏡組成。主要用于產(chǎn)生能量分布很窄且具有一定電子能量的電子束，用于掃描成像。

掃描電子顯微鏡應(yīng)用

掃描電子顯微鏡應(yīng)用 在陶瓷的制備過程中，原始材料及其制品的微觀形貌、孔徑、晶界和團(tuán)聚程度將決定其性能。掃描電子顯微鏡可以清楚地反映和記錄這些微觀特征。是一種方便、簡便、有效的觀察和分析樣品微觀結(jié)構(gòu)的方法。樣品無需制備，放入樣品室即可直接放大觀察；同時(shí)，掃描電子顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)測試。對于樣品從低倍到高倍的定位和分析，樣品室中的樣品不僅可以沿三維空間移動，還可以根據(jù)觀察需要在空間中旋轉(zhuǎn)，便于連續(xù)、系統(tǒng)地進(jìn)行用戶對感興趣的部分進(jìn)行觀察和分析。掃描電鏡拍攝的圖像真實(shí)、清晰、立體感十足，已廣泛應(yīng)用于新型陶瓷材料三維微觀結(jié)構(gòu)的觀察和研究。 由于掃描電鏡可以利用多種物理信號對樣品進(jìn)行綜合分析，并具有直接觀察較大樣品、放大范圍廣、景深大的特點(diǎn)，當(dāng)陶瓷材料處于不同的外部條件和化學(xué)環(huán)境時(shí)，掃描電子顯微鏡在其微觀結(jié)構(gòu)分析和研究方面也顯示出很大的優(yōu)勢。