sem通过探测信号来获取样品表面成分信息,扫描电镜可粗略分为镜体和电源电路系统两部分。镜体部分由电子光学系统、信号收集和显示系统以及真空抽气系统组成。
电子光学系统,由电子枪,电磁透镜,扫描线圈和样品室等部件组成。其作用是用来获得扫描电子束,作为信号的激发源。为了获得较高的信号强度和图像分辨率,扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径,信号收集及显示系统。
检测样品在入射电子作用下产生的物理信号,然后经视频放大作为显像系统的调制信号。现在普遍使用的是电子检测器,它由闪烁体,光导管和光电倍增器所组成。
真空系统真空系统的作用是为保证电子光学系统正常工作,防止样品污染,一般情况下要求保持10-4~10-5Torr的真空度。
扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法,把样品表面不同的特征,按顺序,成比例地转换为视频信号,完成一帧图像,从而使我们在荧光屏上观察到样品表面的各种特征图像。
入射电子束射入样品表面,扩散成一个水滴状,从上至下激发出的信号有:1、俄歇电子,深度埃米级别:能量很弱,扫描电镜探测器不能采集,有专门的俄歇电镜和俄歇能谱仪;
2、二次电子,深度亚微米到5μm级别:二次电子又分SE1和SE2,分别被电镜不同二次电子探测器接收,形成形貌像;
3、阴极荧光、连续X射线:扫描电镜探测器不能采集;
4、背散射电子:扫描电镜背散射探头采集,可形成元素成分分布像和元素成分+形貌像;
5、特征X射线:扫描电镜能谱仪接收,形成元素成分分布像和元素含量分布结果;
6、吸收电子:吸收了,没有然后;
7、透射电子:亚微米到微米级别厚度的样品可能透过样品产生透射电子,需要借助透射电镜采集,形成透射电镜像或者能谱结果。
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