扫描电子显微镜的原理

扫描电子显微镜(SEM)是介于透射电镜还有光学显微镜之间的一种微观形貌观察手段，能够直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。主要使用于各种材料的微观分析还有成分分析，已经成为材料科学、生命科学以及各生产部门品质控制中不可或缺的工具之一。

　　扫描电子显微镜的结构包含电子光学系统、图像显示与记录系统、真空系统还有X射线能谱分析系统。

高分辨率台式扫描电镜是一种大型精密仪器

　高分辨率台式扫描电镜由三大部分组成：真空系统，电子束系统以及成像系统，是一种大型精密仪器，它是机械学、光学、电子学、热学、材料学、真空技术等多门学科的综合应用。

　　真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。真空柱是一个密封的柱形容器，真空泵用来在真空柱内产生真空，有机械泵、油扩散泵以及涡轮分子泵三大类，机械泵加油扩散泵的组合可以满足真空要求，需要机械泵加涡轮分子泵的组合。成像系统和电子束系统均内置在真空柱中，真空柱底端即为右图所示的密封室，用于放置样品。

　　之所以要用真空，主要基于以下两点原因：电子束系统中的灯丝在普通大气中会迅速氧化而失效，所以除了在使用SEM时需要用真空以外，平时还需要以纯氮气或惰性气体充满整个真空柱。为了增大电子的平均自由程，从而使得用于成像的电子更多。热发射电子需要电磁透镜来成束，所以在用热发射电子的SEM上，电磁透镜*。

扫描电子显微镜的工作原理

　　从电子阴极发出的直径20μm～30μm的电子束，受到阴阳极之间加速电压的作用，射向镜筒，经过聚光镜以及物镜的会聚作用，天津不导电样品电镜分析，缩小成直径约几毫微米的电子探针。在物镜上部的扫描线圈的作用下，电子探针在样品表面作光栅状扫描而且激发出多种电子信号。这些电子信号被相应的检测器检测，通过放大、转换，变成电压信号，之后被送到显像管的栅极上并且调制显像管的亮度。显像管中的电子束在荧光屏上也作光栅状扫描，并且这种扫描运动与样品表面的电子束的扫描运动严格同步，这样即获得衬度与所接收信号强度相对应的扫描电子像，这种图象反映了样品表面的形貌特征。第二节扫描电镜生物样品制备技术大多数生物样品都含有水分，而且比较柔软，所以，当我们在进行扫描电镜观察之前，一定要对样品作相应的处理。扫描电镜样品制备的主要步骤：尽可能让样品的表面结构储存好，没有变形还有污染，样品干燥并且有优良导电性能。

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