扫描电子显微镜的结构有哪些
扫描电子显微镜的结构
1、真空系统
成像系统和电子束系统均内置于真空柱中。真空柱的底部是密封室,也就是放置样品的地方。
之所以采用真空,主要基于以下两个原因:
电子束系统中的灯丝在普通大气中会很快氧化失效,所以使用SEM时除了真空外,通常还需要用纯氮气或惰性气体充满整个真空柱。
为了增加电子的平均自由程,使更多的电子用于成像。
2. 电子束系统
电子束系统由电子和电磁透镜组成。主要用于产生能量分布很窄且具有一定电子能量的电子束,用于扫描成像。
扫描电镜图片如何分析
1、扫描电镜照片是灰度图像,分为二次电子像和背散射电子像,主要用于表面微观形貌观察或者表面元素分布观察。
一般二次电子像主要反映样品表面微观形貌,基本和自然光反映的形貌一致,特殊情况需要对比分析。
背散射电子像主要反映样品表面元素分布情况,越亮的区域,原子序数越高。
2、看表面形貌,电子成像,亮的区域高,暗的区域低。非常薄的薄膜,背散射电子会造成假像。导电性差时,电子积聚也会造成假像。
透射电镜TEM和台式扫描电镜SEM的差异有哪些?
结构差异:
主要体现在样品在电子束光路中的位置不同。透射电镜TEM的样品在电子束中间,电子源在样品上方发射电子,经过聚光镜,然后穿透样品后,有后续的电磁透镜继续放大电子光束,然后投影在荧光屏幕上;台式扫描电镜SEM的样品在电子束末端,电子源在样品上方发射的电子束,经过几级电磁透镜缩小,到达样品。当然后续的信号探测处理系统的结构也会不同,但从基本物理原理上讲没什么实质性差别。
相同之处:都是电真空设备,使用绝大部分部件原理相同,例如电子,磁透镜,各种控制原理,消象散,合轴等等。
基本工作原理:
透射电镜TEM:电子束在穿过样品时,会和样品中的原子发生散射,样品上某一点同时穿过的电子方向是不同,这样品上的这一点在物镜1-2倍焦距之间,这些电子通过过物镜放大后重新汇聚,形成该点一个放大的实像,这个和凸透镜成像原理相同。这里边有个反差形成机制理论比较深就不讲,但可以这么想象,如果样品内部是均匀的物质,没有晶界,没有原子晶格结构,那么放大的图像也不会有任何反差,事实上这种物质不存在,所以才会有这种牛逼仪器存在的理由。
扫描电子显微镜(SEM)之所以如此强大
扫描电子显微镜(SEM)之所以如此强大,首先是他成像清晰,放大倍数超乎想象,可以达到几十万倍。它远远超出了光学显微镜的范围。 几乎它的出现,可以说是让研究进入了一个全新的境界。大景深。除成像外,还可以增加其他设备进行更细致的分析和多样化的功能。例如,SEM-EDS是一种扫描电子显微镜,配备有微量分析能谱仪,用于检测元素的总种类和含量。这里是普及一下景深的概念,在写的过程中也是理解的。
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