扫描电子显微镜的工作原理及主要结构
一、扫描电子显微镜SEM工作原理扫描电子显微镜SEM是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗粒,成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成像信号。由电子枪发射的能量为5-35KeV的电子,以其交叉斑作为电子源,经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的细微电子束,在扫描线圈驱动下,于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用,产生二次电子发射(以及其它物理信号),二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集转换成电讯号,经视频放大后输入到显像管栅极,调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度,得到反映试样表面形貌的二次电子像。二、扫描电子显微镜SEM特点1.可以观察大块试样,制样方法简单2.场深大、三百倍于光学显微镜,适用于粗糙表面和断口的分析观察;图像富有立体感3.放大倍数变化范围大4.高分辨率5.可以通过电子学方法有效控制和改善图像的质量,如通过调制可改善图像反差的宽容度,使图像各部分亮暗适中。6.可进行多种功能分析。三、扫描电子显微镜SEM主要结构1.电子光学系统:电子枪;电磁透镜(第一、第二聚光镜和物镜);物镜光阑2.扫描系统:扫描信号发生器;扫描放大控制器;扫描偏转线圈3.信号探测放大系统:探测二次电子、背散射电子等电子信号(物理信号)。4.图像显示和记录系统:早期SEM采用显像管、照相机等。数字式SEM采用电脑系统进行图像显示和记录管理。5.真空系统:真空度高于5X10*-5Torr。常用:机械真空泵、扩散泵、涡轮分子泵6.电源系统:高压发生装置、高压油箱以上就是从扫描电子显微镜SEM的工作原理、主要结构及SEM特点来介绍扫描电子显微镜,目前扫描电镜被广泛用于材料科学、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害鉴定、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。
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