掃描電鏡技術原理及應用

　　掃描電鏡( SEM) 的工作原理是由電子槍發射出來直徑為50μm(微米)的電子束，在加速電壓的作用下經過磁透鏡係統會聚，形成直徑為5nm(納米)的電子束，聚焦在樣品表麵上，在第二聚光鏡和物鏡之間偏轉線圈的作用下，電子束在樣品上做光柵狀掃描，同時同步探測入射電子和研究對象相互作用後從樣品表麵散射出來的電子和光子，獲得相應材料的表麵形貌和成分分析。

　　從材料表麵散射出來的二次電子的能量一般低於50 eV，其大多數的能量約在2 ～ 3 eV。因為二次電子的能量較低，隻有樣品表麵產生的二次電子才能跑出表麵，逃逸深度隻有幾個納米，這些信號電子經探測器收集並轉換為光子，再通過電信號放大器加以放大處理，最終成像在顯示係統上。掃描電鏡工作原理的特殊之處在於把來自二次電子的圖像信號作為時像信號，將一點一點的畫麵“動態”地形成三維的圖像。

　　掃描電子顯微鏡測試技術特點主要有:

　　( 1) 聚焦景深大。掃描電子顯微鏡的聚焦景深是實體顯微鏡聚焦景深的50倍，比偏反光顯微鏡則大500 倍，且不受樣品大小與厚度的影響，觀察樣品時立體感強。

　　( 2) 二次電子掃描圖像的分辨率優於100 埃，比實體顯微鏡高200 倍。可以直接觀察礦物、岩石等的表麵顯微結構特征，清晰度好。

　　( 3) 放大倍數在14 ～ 100000 倍內連續可調。填補了光學顯微鏡和電子顯微鏡之間放大倍數的空白，便於在低倍下尋找位置，在高倍下詳細觀察，且不用重新對焦，易於了解局部和整體之間的相互聯係。

　　( 4) 不破壞樣品，製樣方便，樣品大小幾乎不受限製。

　　( 5) 掃描電鏡是一種有效的理化分析工具，通過它可進行各種形式的圖像觀察、元素分析、晶體結構分析。理的特殊之處在於把來自二次電子的圖像信號作為時像信號，將一點一點的畫麵“動態”地形成三維的圖像