掃描電鏡的結(jié)構(gòu)及用途
掃描電鏡全稱掃描電子顯微鏡，可對樣品進行綜合分析，已成為重要分析工具。掃描電鏡可以分析纖維、紙張、鋼鐵質(zhì)量，觀察礦石結(jié)構(gòu)、檢測催化劑微觀結(jié)構(gòu)、觀看癌細胞與正常細胞差異等。
掃描電鏡的結(jié)構(gòu)
一、電子光學系統(tǒng)：
掃描電鏡電子光學系統(tǒng)由電子槍與透鏡系統(tǒng)、電子探針掃描偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)組成。可以產(chǎn)生直徑為幾十埃的掃描電子束，即電子探針，使樣品表面作光柵狀掃描。
1、電子槍與透鏡系統(tǒng)
電子槍組成：陰極、陽極、柵極。直徑約為0.1mm鎢絲制成，加熱后發(fā)射的電子在柵極和陽極作用下，在陽極孔附近形成交叉點光斑，其直徑約幾十微米。
掃描電鏡沒有成像電鏡，成像原理與透射電鏡截然不同。所有透鏡皆為縮小透鏡，起縮小光斑的作用。縮小透幾十鏡將電子槍發(fā)射的直徑約為30μm電子束縮小成幾十埃，由兩個聚光鏡和一個末透鏡完成三個透鏡的總縮小率為2000～3000倍。
兩個聚光鏡分別是diyi聚光鏡和第二聚光鏡，可將在陽極孔附近形成的交叉點縮小。聚光鏡可動光闌位于第二聚光鏡和物鏡之間，用于控制選區(qū)衍射時電子書的發(fā)散角。提高角分辨率。
被聚光鏡縮小的光斑再由物鏡進一步縮小，使光斑直徑為幾十埃。然后匯聚在樣品上。
物鏡有兩個極靴，分別為上級靴和下級靴。上下級靴的形狀不對稱，極靴孔徑也不同，以適應不同需要。為在物鏡上級靴孔內(nèi)裝掃描線圈、消像散器，也為降低球差和色差，上級靴孔徑稍大些。為避免透鏡磁場對二次電子圖像及磁性材料觀察的影響，下級靴孔徑稍小些。
物鏡可動光柵用于調(diào)整電子探針孔徑角，縮小電子束斑直徑，以獲得Zda探針電流。在觀察二次電子圖像時，調(diào)整物鏡可動光柵可獲得焦深大的電子顯微圖像。
2、電子探針掃描偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)
電子探針掃描偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)是掃描電鏡特殊部件。采用上下兩對偏轉(zhuǎn)線圈，放在物鏡上級靴孔中，其中上下各有一對線圈產(chǎn)生X方向掃描，成為行掃，另外上下各有一對線圈產(chǎn)生Y方向掃描，成為幀掃。因要求電子探針在樣品上掃描，與電子束在顯像管熒光屏上掃描同步，通常用一個掃描發(fā)生器驅(qū)動掃描線圈及顯像管掃描偏轉(zhuǎn)線圈。
二、電子訊號收集、處理和顯示
掃描電鏡束與樣品作用后可產(chǎn)生多種訊號：①二次電子;②背散射電子;③X射線;④吸收電子;⑤俄歇電子;⑥陰極發(fā)光;⑦電子-空穴對;⑧透射電子。各種訊號由特定的檢測系統(tǒng)收集檢測，形成不同電子圖像。二次電子探測器是掃描電鏡的重要部件之一，二次電子收集系統(tǒng)由柵網(wǎng)、聚焦環(huán)、閃爍體組成。
柵網(wǎng)上加+250V電壓，用來吸引二次電子。通過調(diào)整聚焦環(huán)位置可改變閃爍體前加速電場分布，使二次電子比較集中打到加有+12kV的高壓的閃爍體上。
二次電子大部分信號穿過柵網(wǎng)，打到閃爍體上，轉(zhuǎn)換成光信號，經(jīng)光導管傳遞到光電倍增管進行信號放大，將光電倍增管輸出的電流信號接到視頻放大器，再稍加放大后即可用來調(diào)制顯像管亮度，從而獲得圖像。
掃描電鏡圖像顯示在顯像管上并由照相機記錄。掃描電鏡一般有兩個顯示通道，一個用于觀察，一個用于照相記錄。用于觀察的顯像管分辨率較低，邊長10cm熒光屏上有500條線。用于照相記錄的顯像管分辨率較高，邊長10cm熒光屏上有800～1000條。
三、樣品室、真空及電氣系統(tǒng)
掃描電鏡樣品室位于鏡筒下方，裝有冷阱附件，冷阱內(nèi)冷卻片端部位于樣品與物鏡極靴之間。工作時放入液氮以冷卻冷卻片，在樣品周圍造成低溫環(huán)境，減少污物污染鏡筒及樣品。冷阱主要在X射線分析時使用。
掃描電鏡真空系統(tǒng)與透射電鏡基本相同。包括機械泵擴散泵、氣動碟閥、真空管道和真空測量裝置等。機械泵與油擴散泵串接，將鏡筒抽成高真空狀態(tài)，真空要求高于1.33×10-4Pa。
電氣系統(tǒng)有高壓電源、透射電源、光電倍增管電源，掃描部件、微電流放大器和低電壓電源等，要求具有高穩(wěn)定度。
掃描電鏡的作用
掃描電鏡是在加速高壓作用下將電子槍發(fā)射的電子經(jīng)過多級電磁透鏡匯集成細小(直徑一般為1~5nm)的電子束(相應束流為10-11~10-12A)。在末級透鏡上方掃描線圈的作用下，使電子束在試樣表面做光柵掃描(行掃+幀掃)。
掃描電鏡入射電子與試樣相互作用會產(chǎn)生二次電子、背散射電子、X射線等各種信息。這些信息的二維強度分布隨著試樣表面的特征而變(這些特征有表面形貌、成分、晶體取向、電磁特性等等)，將各種探測器收集到的信息按順序、成比率地轉(zhuǎn)換成視頻信號，再傳送到同步掃描的顯像管并調(diào)制其亮度，就可以得到一個反應試樣表面狀況的掃描圖像。如果將探測器接收到的信號進行數(shù)字化處理即轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，就可以由計算機做進一步的處理和存儲。
掃描電鏡主要是針對具有高低差較大、粗糙不平的厚塊試樣進行觀察，因而在設(shè)計上突出了景深效果，一般用來分析斷口以及未經(jīng)人工處理的自然表面。
全部評論(0條)
推薦閱讀
-
- 掃描電鏡的結(jié)構(gòu)及用途
- 掃描電鏡全稱掃描電子顯微鏡，可對樣品進行綜合分析，已成為重要分析工具。掃描電鏡可以分析纖維、紙張、鋼鐵質(zhì)量，觀察礦石結(jié)構(gòu)、檢測催化劑微觀結(jié)構(gòu)、觀看癌細胞與正常細胞差異等。
-
- 掃描電鏡的原理、結(jié)構(gòu)及應用
- 掃描電鏡是一個復雜的系統(tǒng)，濃縮了電子光學技術(shù)、真空技術(shù)、精細機械結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)代計算機控制技術(shù)。成像是采用二次電子或背散射電子等工作方式，隨著掃描電鏡的發(fā)展和應用的拓展，相繼發(fā)展了宏觀斷口學和顯微斷口學。
-
- 掃描電鏡用途
- 掃描電鏡（SEM）是介于透射電鏡和光學顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察手段，可直接利用樣品表面材料的物質(zhì)性能進行微觀成像。掃描電鏡還具有很多優(yōu)越的性能，是用途最為廣泛的一種儀器。
-
- 掃描電鏡的結(jié)構(gòu)
- 掃描電鏡全稱掃描電子顯微鏡，簡稱ＳＥＭ，是根據(jù)電子光學原理，用聚焦很細的電子束照射到要檢測的樣品表面，電子束與樣品相互作用產(chǎn)生各種信息，使物質(zhì)的細微結(jié)構(gòu)在非常高的放大倍數(shù)下成像的儀器。
-
- 臺式掃描電鏡結(jié)構(gòu)、特點及應用
- 臺式掃描電鏡由三大部分組成：真空系統(tǒng)，電子束系統(tǒng)以及成像系統(tǒng)。了解臺式掃描電鏡的組成結(jié)構(gòu)，有利于更加合理的使用掃描電鏡，從而延長掃描電鏡的使用壽命及提高操作的精確度。
-
- 掃描電鏡液氮的用途
- 在使用掃描電鏡進行樣品觀察時，液氮的應用發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。液氮不僅能有效保護樣品，還能提升掃描電鏡的性能，保證實驗的準確性和穩(wěn)定性。本文將詳細探討掃描電鏡液氮的具體用途，并分析它在不同實驗中不可或缺的功能。
-
- 掃描電鏡的組成結(jié)構(gòu)
- 掃描電鏡（SEM）是介于透射電鏡和光學顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察手段，可直接利用樣品表面材料的物質(zhì)性能進行微觀成像。掃描電鏡的結(jié)構(gòu)包括電子光學系統(tǒng)、圖像顯示和記錄系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、X射線能譜分析系統(tǒng)。
-
- 掃描電鏡醫(yī)學用途
- 通過其強大的成像能力，掃描電鏡能夠揭示細胞、組織乃至分子層級的細節(jié)，為醫(yī)學研究提供了獨特的視角。本文將深入探討掃描電鏡在醫(yī)學中的多種用途，包括其在病理學、微生物學和生物醫(yī)學研究等方面的應用，展現(xiàn)其在現(xiàn)代醫(yī)學中的重要價值。
-
- 臺式掃描電鏡結(jié)構(gòu)
- 隨著科技的不斷進步，臺式掃描電鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)計和功能不斷優(yōu)化，以滿足現(xiàn)代用戶對高精度、高效能顯微觀察的需求。本文將深入探討臺式掃描電鏡的基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及其在不同應用場景中的優(yōu)勢，幫助讀者更好地理解這一精密儀器的功能與特點。
-
- 冷凍掃描電鏡的原理及優(yōu)勢
- 冷凍掃描電鏡基于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術(shù)發(fā)展而來，具有能在高真空狀態(tài)下觀察含水樣品、分辨率高、制樣簡單快速、可對樣品進行斷裂刻蝕等優(yōu)點，是生命科學研究的有力工具。
-
- 臺式掃描電鏡生物用途
- 作為一種高分辨率的顯微技術(shù)，臺式掃描電鏡能夠在極小的尺度上觀察生物樣品的表面結(jié)構(gòu)，從而為研究人員提供更加詳盡的細節(jié)和數(shù)據(jù)。這種設(shè)備不僅能夠滿足傳統(tǒng)生物學研究的需求，還在疾病診斷、藥物研發(fā)、生態(tài)環(huán)境研究等多個領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的潛力。本文將詳細探討臺式掃描電鏡在生物領(lǐng)域的多種用途，以及其如何推動科學研究的進步。
-
- 掃描電鏡加速電壓的作用及選擇
- 加速電壓是掃描電鏡技術(shù)領(lǐng)域的一個重要術(shù)語。加速電壓使電子束加速而獲得能量，其范圍為0.2~30KV，一般高壓指用20KV，低壓指小于10KV。其值越大，電子束能量越大，反之亦然。
-
- 場發(fā)射掃描電鏡的分類及應用
- 場發(fā)射掃描電鏡由電子槍發(fā)射電子束，經(jīng)過一組磁透鏡聚焦聚焦后，用遮蔽孔徑選擇電子束的尺寸后，通過一組控制電子束的掃描線圈，再透過物鏡聚焦，打在樣品上，在樣品的上側(cè)裝有訊號接收器，用以擇取二次電子成像。
-
- 掃描電鏡噴金的原理及作用
- 掃描電鏡(SEM)是一種多功能的工具，在大部分時候，無需什么樣品制備，即可提供各種樣品的納米級信息。而在某些情況下，為了獲得更好的掃描電鏡圖像，掃描電鏡有必要結(jié)合噴金儀（離子濺射儀）使用。
-
- 鎢燈絲掃描電鏡的原理及應用
- 鎢燈絲掃描電鏡總發(fā)射電流和束斑都較大，抗干擾能力和穩(wěn)定性都較好，低真空下可以對不導電樣品無荷電成像，可用于形貌觀察、顯微結(jié)構(gòu)分析、斷口形貌分析。
-
- 環(huán)境掃描電鏡的原理、特點及應用
- 環(huán)境掃描電鏡的出現(xiàn)被稱為該技術(shù)領(lǐng)域中的革命性突破。其工作原理與傳統(tǒng)儀器有很大不同，極大地減少了對樣品的要求及樣品種類的限制。在微量物證檢驗乃至整個法庭科學領(lǐng)域開辟了新的更為廣闊的應用前景。
-
- 掃描電鏡結(jié)構(gòu)：揭示微觀世界的奧秘
- 掃描電鏡（SEM）是一種廣泛應用于材料科學、生命科學、電子工業(yè)等多個領(lǐng)域的高精度檢測工具。它通過電子束掃描樣品表面，獲得高分辨率的圖像，能夠揭示物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。
-
- 勻漿機的分類及用途
- 將動植物組織打散并且研磨成均勻的糊狀物的機器，即為勻漿機，在對于動物組織、生物樣品、食品、藥品、化妝品、農(nóng)產(chǎn)品、固體、半固體、非水溶性樣品的勻漿處理中，勻漿機受到了十分廣泛地應用。
-
- 氬離子拋光掃描電鏡的原理及應用
- 氬離子拋光掃描電鏡利用氬離子拋光技術(shù)，通過離子束對樣品表面進行削平拋光處理，以便利用掃描電鏡等顯微觀察工具觀察樣品表面的微觀特征。
-
- 電泳的結(jié)構(gòu)及基本原理
- 電泳是指在電場作用下，帶電顆粒往和其電性相反的電極移動。由于在電場中帶電粒子移動速度各不相同，利用這一不同從而達到分離的技術(shù)被叫做電泳技術(shù)。下面就讓小編為你介紹一下電泳的結(jié)構(gòu)及基本原理。
①本文由儀器網(wǎng)入駐的作者或注冊的會員撰寫并發(fā)布，觀點僅代表作者本人，不代表儀器網(wǎng)立場。若內(nèi)容侵犯到您的合法權(quán)益，請及時告訴,我們立即通知作者，并馬上刪除。
②凡本網(wǎng)注明"來源：儀器網(wǎng)"的所有作品，版權(quán)均屬于儀器網(wǎng)，轉(zhuǎn)載時須經(jīng)本網(wǎng)同意，并請注明儀器網(wǎng)(www.189-cn.com)。
③本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品來源，并自負版權(quán)等法律責任。
④若本站內(nèi)容侵犯到您的合法權(quán)益，請及時告訴,我們馬上修改或刪除。郵箱：hezou_yiqi
滬公網(wǎng)安備 31011502008050號
參與評論
登錄后參與評論