扫描电子显微镜(SEM)

扫描电子显微镜(SEM)是一种大型分析仪器, 它广泛应用于观察各种固态物质的表面超微结构的形态和组成。所谓扫描是指在图象上从左到右、从上到下依次对图象象元扫掠的工作过程。它与电视一样是由控制电子束偏转的电子系统来完成的, 只是在结构和部件上稍有差异而已。

在电子扫描中, 把电子束从左到右方向的扫描运动叫做行扫描或称作水平扫描, 把电子束从上到下方向的扫描运动叫做帧扫描或称作垂直扫描。两者的扫描速度完全不同, 行扫描的速度比帧扫描的速度快, 对于1000条线的扫描图象来说, 速度比为1000。

二次电子成象是使用扫描电镜所获得的各种图象中应用比较广泛的

二次电子成象是使用扫描电镜所获得的各种图象中应用比较广泛的, 分辨本领也很高的一种图象。我们以二次电子成象为例来说明扫描电镜成象的原理。

由电子发射的电子束高可达30keV, 经会聚透镜、物镜缩小和聚焦, 在样品表面形成一个具有一定能量、强度、斑点直径的电子束。在扫描线圈的磁场作用下, 入射电子束在样品表面上按照一定的空间和时间顺序做光栅式逐点扫描。由于入射电子与样品之间的相互作用, 将从样品中激发出二次电子。由于二次电子收集极的作用, 可将各个方向发射的二级电子汇集起来, 再将加速极加速射到闪烁体上, 转变成光信号, 经过光导管到达光电倍增管, 使光信号再转变成电信号。这个电信号又经视频放大器放大并将其输送至显像管的栅极, 调制显像管的亮度。因而, 再荧光屏上呈现一幅亮暗程度不同的、反映样品表面形貌的二次电子象。

热场发射扫描电子显微镜的应用

在地质领域中, 我们不仅需要对样品进行初步形貌观察, 还需要结合分析仪对样品的其它性质进行分析, 所以热场发射扫描电子显微镜的应用更为广泛。扫描电子显微镜(SEM) 是一种介于透射电子显微镜和光学显微镜之间的一种观察手段。其利用聚焦的很窄的高能电子束来扫描样品, 通过光束与物质间的相互作用, 来激发各种物理信息, 对这些信息收集、放大、再成像以达到对物质微观形貌表征的目的。

原子力显微镜是一种可用于研究固体材料表面结构的分析仪器

原子力显微镜是一种可用于研究固体材料表面结构的分析仪器，包括绝缘体。它通过检测待测样品表面与微力敏感元件之间极微弱的原子相互作用力来研究物质的表面结构和性质。固定一对弱力敏感的微悬臂的一端，另一端的尖接近样品。此时，它将相互作用，力将改变微悬臂的形状或运动状态。扫描样品时，通过传感器检测这些变化，可以获得力分布信息，从而以纳米分辨率获得表面结构信息和表面粗糙度信息。