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掃描電鏡的構(gòu)造和工作原理
基本工作原理:
通過對電子內(nèi)的鎢燈絲加-20KV的高電壓,使電子處于熱激發(fā)狀態(tài),在陽極的作用下,處于熱激發(fā)狀態(tài)的電子就可以激發(fā)出電子束,這個電子束就是光源。但是剛剛激發(fā)出的電子束束斑比較粗,大概7-10微米左右,不利于清晰成像,因此,有必要對該電子束進(jìn)行細(xì)化,這就是要在樣品與電子之間加3級“聚光鏡”,我們這里的“聚光鏡”不是光學(xué)中應(yīng)用的棱鏡,而是一對對的電磁透鏡,因為,在真空狀態(tài)下,磁場中高速運行的電子束會發(fā)生偏轉(zhuǎn),我們利用這個原理對電子束進(jìn)行“聚焦”約束。三個電磁透鏡中的前兩個是強磁透鏡,可起到把電子束光斑縮小的作用,而第三個非對稱磁場為弱磁透鏡,它起到的作用是延長焦距。布置這個末級透鏡(習(xí)慣上成為物鏡)的目的在于使樣品和透鏡之間留有一定的空間,以便裝入各種。掃描電子顯微鏡中照射到樣品上的電子束直徑越小,就相當(dāng)于成像單元尺寸越小,相應(yīng)的分辨率就越高。采用普通的熱陰極電子時,掃描電子束的束徑可達(dá)到6nm左右。若采用六硼化鑭陰極和場發(fā)射電子,電子束束徑可進(jìn)一步縮小。在掃描線圈作用下,在樣品表面掃 描,激發(fā)出各種物理信號, 其強度隨樣品表面特征而變 化。通過檢測器檢測信號, 并經(jīng)放大,調(diào)制圖像。
掃描電子顯微鏡主要功能
掃描電鏡在成分分析方面主要有EDS能譜丶WDS波譜兩種偵測器可以搭配。EDS能譜分析速度較快,元素檢測極限約1000~2000ppm。WDS波譜分析速度較慢,但元素偵測極限較好,約在10~100ppm。EDS成分分析分析方法上面有三種模式可以選擇。點分析:奈米范圍內(nèi)微小區(qū)域成分分析,可以幫助使用者做特定區(qū)域的分析。線掃描:可以觀察掃描線段區(qū)域的成分變化。面掃描:可以觀察各成分的2D分布狀況。
在微觀尺度下,許多尺規(guī)量測都是間接式的,掃描電微鏡可以提供直接影像尺規(guī)量測,搭配適當(dāng)?shù)某咭?guī)量測標(biāo)準(zhǔn)件,量測結(jié)果具有相得的參考價值。
掃描電子顯微鏡擁有強大的影像放大功能,從5~1,000,000放大倍率。特殊的電子光學(xué)特性,讓掃描電鏡經(jīng)擁有良好的景深。在各種景深位置,不產(chǎn)生失焦的狀況,都能夠觀察到清晰的圖像。
掃描電鏡圖片如何分析
掃描電鏡圖片如何分析 1、掃描電鏡照片是灰度圖像,分為二次電子像和背散射電子像,主要用于表面微觀形貌觀察或者表面元素分布觀察。 一般二次電子像主要反映樣品表面微觀形貌,基本和自然光反映的形貌一致,特殊情況需要對比分析。 背散射電子像主要反映樣品表面元素分布情況,越亮的區(qū)域,原子序數(shù)越高。 2、看表面形貌,電子成像,亮的區(qū)域高,暗的區(qū)域低。非常薄的薄膜,背散射電子會造成假像。導(dǎo)電性差時,電子積聚也會造成假像。
掃描電子顯微鏡(SEM)之化學(xué)方法制備樣品
掃描電子顯微鏡(SEM)之化學(xué)方法制備樣品 1、干燥:固定后通常采用臨界點干燥法。其原理是:適當(dāng)選擇溫度和壓力,使液體達(dá)到臨界狀態(tài)(液態(tài)和氣相間界面消失),從而避免在干燥過程中由水的表面張力所造成的樣品變形。對含水生物材料直接進(jìn)行臨界點干燥時,水的臨界溫度和壓力不能過高(37.4℃,218帕)。通常用乙醇或等使材料脫水,再用一種中間介質(zhì),如醋酸戊酯,置換脫水劑,然后在臨界點干燥器中用液體或固體二氧化碳、氟利昂13以及一氧化二氮等置換劑置換中間介質(zhì),進(jìn)行臨界干燥。 2、噴鍍金屬:將干燥的樣品用導(dǎo)電性好的粘合劑或其他粘合劑粘在金屬樣品臺上,然后放在真空蒸發(fā)器中噴鍍一層50~300埃厚的金屬膜,以提高樣品的導(dǎo)電性和二次電子產(chǎn)額,改善圖象質(zhì)量,并且防止樣品受熱和輻射損傷。如果采用離子濺射鍍膜機噴鍍金屬,可獲得均勻的細(xì)顆粒薄金屬鍍層,提高掃描電子圖象的質(zhì)量。