TESCAN電鏡-拉曼一體化系統（RISE顯微鏡）配備了獨有的共聚焦功能，共聚焦不僅僅是可以減少背底，提高拉曼譜圖質量及拉曼分布圖的空間分辨率，還可以針對不同試樣做很多新的拓展分析工作。

透明試樣分析

通常，SEM只能觀察到非常表面的信息，而EDS一般也只能分析到表面以下一兩微米左右的元素信息，再深層的位置只能靠FIB切開制樣或者其他手段了。

但是對于透明膜層來說，只要對激光透明，拉曼光譜可以分析到非常深處的信息。如果試樣具有多層膜并且都是透明的話，可以利用拉曼的共聚焦功能，通過移動物鏡的上下位置進行逐層的分析，從而得到在不同深度位置所對應的拉曼光譜，進而對試樣進行全面三維分析。

如下圖，通過在Z方向進行逐層掃描，獲得了不同膜層的拉曼光譜。TESCAN RISE顯微鏡在深度上的共聚焦分辨率優于1um。而對于傳統的電鏡，只能分析到Z外層膜層的成分信息。

在Z方向進行逐層掃描，得到樣品截面的光鏡圖（左）和拉曼光譜圖（右）

三維立體掃描

除了針對透明材料的分析，TESCAN RISE顯微鏡還可以利用共聚焦進行三維立體掃描。

眾所周知，普通的拉曼光譜儀是通過光學物鏡進行信號采集的，而光學物鏡的景深遠小于電鏡，所以對于表面不是很平整的試樣，拉曼光譜無法得到大景深的圖像，因此無法定位分析位置。此外，非共焦拉曼在對樣品進行面掃描時會摻雜非焦面的信息，無法消除背底信息的干擾，分析的靈敏度和空間分辨度均有大幅下降。

而針對此種情況，可以利用TESCAN RISE顯微鏡的共聚焦立體三維掃描功能，從試樣的頂部到底部，逐步改變焦距，進行一層一層的面掃描。

這樣就可以保證選擇區域的每個測試點都可以落在焦面上，不摻雜非焦面的任何信息。ZH把平面的拉曼圖像轉換為空間立體的三維示意圖，不但可以得到平面的拉曼特征光譜的分布信息，還得到了試樣的三維立體形貌信息。

如下圖，試樣為在空間交叉錯落有致的纖維，焦距相差較大，進行三維立體掃描后獲得了立體的拉曼圖像。

纖維試樣，SEM圖像

TESCAN RISE顯微鏡對試樣進行三維立體掃描

纖維試樣的三維立體掃描結果

非透明樣品的拉曼三維重構

前面所述的共聚焦立體掃描只能對透明試樣的內部進行三維立體分析，如果試樣表面對激光的吸收很強而不透明，那共聚焦掃描就不能對試樣內部結構進行拉曼成像，這就影響了其應用領域。

但是TESCAN RISE顯微鏡不僅僅是基于常規的鎢燈絲和場發射掃描電鏡平臺，同樣可以WM的加載于SEM-FIB雙束電鏡平臺上。

我們知道，雙束電鏡可以利用Ga+或Xe+的離子束對試樣進行加工，將試樣的內部暴露出來。然后即可對加工出的內部表面進行形貌觀察、元素分析，以及拉曼光譜分析。每切出一個表面，便可進行拉曼面分析，然后離子束再切出一個表面，再進行拉曼面分析。如此，就可以得到一系列的SEM圖像，EDS mapping數據以及拉曼面分布圖，ZH三維重構成立體示意圖。

樣品截面FIB加工的示意圖

樣品截面的拉曼面分布圖

由二維分析轉向三維分析是測試表征的重要趨勢，加載在雙束上的RISE顯微鏡也突破了傳統拉曼光譜受試樣透明度影響的限制，為拉曼光譜的三維分析開辟了全新的途徑。

聚苯乙烯粒子鍍膜的拉曼三維重構

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