扫描电镜的se和bse模式有什么区别

扫描电镜的SE和BSE模式的区别，

1.收集信号不同。SE：二次电子；BSE：背散射电子

2.分辨率不同。SE：高；BSE：低

3.图像衬度不同。SE：形貌衬度；BSE：质厚衬度

4.应用目的不同。SE：围观立体形貌；BSE：元素、相二维分布

在使用扫描电镜进行形貌观察的时候，有时为了能同时获取形貌和成分衬度的图像，会采取多通道探测器同时进行 SE 和 BSE 的信号采集的方式。SE 和 BSE 图像虽然都可以满足形貌观察的要求，但是它们对形貌的表现却并不完全一致，尤其是需要对样品进行精确测量的时候。两者的测量结果可能会存在很大误差，

测量数据差异的分析

采用 SE 图像进行管径的测量，得到的数据基本和实际管径相当；而如果采用 BSE 图像测量管径，测量的其实是图中的黄色虚线范围，得到的管径数据要比 SE 图像的略小。所以针对这一类试样来说，SE 图像测量到的数据比 BSE 更加真实可靠。尤其是这种相对密度较低、容易穿透的试样来说，BSE 的实测数据要比 SE 小8-10nm左右。所以管径范围如果在20nm到200nm左右，接近10nm的误差将不可避免，尤其针对小管径样品而言，相对误差会更大。

测量差异的解决办法

通常情况下，大部分用户在使用扫描电镜进行试样观察时，二次电子的使用会多于背散射电子，此时不会出现太大的测量误差。但是在一些特殊的情况下，比如需要进行成分衬度的观察，或者遇到荷电、沉积污染等情况而不得不使用背散射电子的时候，有没有办法来对 BSE 的测量精度进行弥补呢？答案当然是肯定的，我们有办法来解决 BSE 的测量精度问题。既然分析出误差的产生的原因是源于 BSE 的穿透深度比 SE 的穿透深度要深很多，那么解决该误差，我们应该从穿透深度入手。接下来就用两种方法来解决这个问题。

降低电压来减小 BSE 的穿透深度

根据电子束和样品作用区域这些基本理论，我们很容易想到通过降低加速电压来减小 BSE 的穿透深度。如果我们进一步降低加速电压，减小作用体积，缩短 BSE 的作用深度，那么在不考虑分辨率的情况下，背散射电子图像测量到的数据应该会更接近二次电子图像，还是同样的管状试样，我们将加速电压由 5kV 降到 2kV，仍然进行 In-Beam SE 和 In-Beam BSE 的同时采集，采用“ Canny Edge Detector ”功能进行边界自动识别，然后再进行精确测量，

虽然降低电压可以减小测量的误差，但是降低电压也会有一定的问题。第一就是分辨率的下降：如果需要的倍数很高的情况下，因为分辨率的下降会导致边缘发生模糊，这对边界的判定也会带来误差；第二就是信号的减弱，尤其是对于 BSE 信号来说，降低加速电压后信号量的下降幅度会非常大，因此导致操作的时候存在一定的困难；第三就是为了实现低电压的 BSE 高质量成像，可能需要电镜具有一定的配置（如低电压的BSE探测器）或者特定的电镜工作条件（如较小的工作距离，上面采用了3mm），这对有些电镜来说是不容易实现的，比如有些自主开放的电镜实验室，工作距离都被限定在较远的区域。那是否有办法在常规电压下，也减少 BSE 的测量误差呢？答案仍然是肯定的。

在我们《电镜学堂 | 细谈二次电子和背散射电子》系列文章中，我们介绍了一类比较特殊的背散射电子—— Low-Loss BSE 。Low-Loss BSE 的作用深度要比常规的 BSE 浅很多，甚至和 SE 的表面灵敏度相当。因此我们在测量的时候，如果选择使用 Low-Loss BSE 来进行成像，那么对其进行精确测量的结果就应该和 SE 图像结果基本一致。

随着电镜技术的不断发展，为了获得更真实的数据结果，我们不仅仅需要使用合适的电镜参数，选择合适的信号进行采集也是非常重要且不容忽视的一环！

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问题描述:

SEM的原理是什么？

解析:

(SEM)扫描电子显微镜的设计思想和工作原理，早在1935年便已被提出来了。1942年，英国首先制成一台实验室用的扫描电镜，但由于成像的分辨率很差，照相时间太长，所以实用价值不大。经过各国科学工作者的努力，尤其是随着电子工业技术水平的不断发展，到

1956年开始生产商品扫描电镜。近数十年来，扫描电镜已广泛地应用在生物学、医学、冶金学等学科的领域中，促进了各有关学科的发展。

一．扫描电镜的特点

和光学显微镜及透射电镜相比，扫描电镜具有以下特点：

(一) 能够直接观察样品表面的结构，样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。

(二) 样品制备过程简单，不用切成薄片。

(三) 样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观察。

(四) 景深大，图象富有立体感。扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几十倍。

(五) 图象的放大范围广，分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间，可达3nm。

(六) 电子束对样品的损伤与污染程度较小。

(七) 在观察形貌的同时，还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。

二．扫描电镜的结构和工作原理

(一) 结构

1．镜筒

镜筒包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统。其作用是产生很细的电子束(直径约几个nm)，并且使该电子束在样品表面扫描，同时激发出各种信号。

2．电子信号的收集与处理系统

在样品室中，扫描电子束与样品发生相互作用后产生多种信号，其中包括二次电子、背散射电子、X射线、吸收电子、俄歇(Auger)电子等。在上述信号中，最主要的是二次电子，它是被入射电子所激发出来的样品原子中的外层电子，产生于样品表面以下几nm至

几十nm的区域，其产生率主要取决于样品的形貌和成分。通常所说的扫描电镜像指的就是二次电子像，它是研究样品表面形貌的最有用的电子信号。检测二次电子的检测器(图15(2)的探头是一个闪烁体，当电子打到闪烁体上时，1就在其中产生光，这种光被光导管传送到光电倍增管，光信号即被转变成电流信号，再经前置放大及视频放大，电流信号转变成电压信号，最后被送到显像管的栅极。

3．电子信号的显示与记录系统

扫描电镜的图象显示在阴极射线管(显像管)上，并由照相机拍照记录。显像管有两个，一个用来观察，分辨率较低，是长余辉的管子；另一个用来照相记录，分辨率较高，是短余辉的管子。

4．真空系统及电源系统

扫描电镜的真空系统由机械泵与油扩散泵组成，其作用是使镜筒内达到 10(4～10(5托的真空度。电源系统供给各部件所需的特定的电源。

(二) 工作原理

从电子枪阴极发出的直径20(m～30(m的电子束，受到阴阳极之间加速电压的作用，射向镜筒，经过聚光镜及物镜的会聚作用，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并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，经过放大、转换，变成电压信号，最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，因此，在进行扫描电镜观察前，要对样品作相应的处理。扫描电镜样品制备的主要要求是：尽可能使样品的表面结构保存好，没

有变形和污染，样品干燥并且有良好导电性能。

[Last edit by SeanWen]

具体选择的电压需要根据具体样品来选择的，一般来讲金属和半导体可能中压10KV和5KV都可以，高分子最好选择5KV的低压，这样可以得到更好的图片效果。

以为高分子的导电性能很差，且容易被电压击穿，所以要选择低电压和快速照相模式的组合。

而金属和半导体，导电性能都还好，可以根据调试的效果自行选择电压来操作。

并没有硬性的规定金属，半导体，高分子具体要多少电压。这些都是需要根据具体的图像质量来不断调整的

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