掃描電子顯微鏡的工作原理及主要結構

掃描電子顯微鏡（SEM）是上世紀60年代年發明的較現代的細胞生物學研究工具，主要是利用二次電子信號成像來觀察樣品的表麵形態，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產生各種效應，其中主要是樣品的二次電子發射。掃描電子顯微鏡是一種大型精密儀器，它是機械學、光學、電子學、熱學、材料學、真空技術等多門學科的綜合應用。，下麵就來介紹其工作原理及其主要結構

SS-150掃描電子顯微鏡

一、掃描電子顯微鏡SEM工作原理

掃描電子顯微鏡SEM是用聚焦電子束在試樣表麵逐點掃描成像。試樣為塊狀或粉末顆粒，成像信號可以是二次電子、背散射電子或吸收電子。其中二次電子是最主要的成像信號。由電子槍發射的能量為5-35KeV的電子，以其交叉斑作為電子源，經二級聚光鏡及物鏡的縮小形成具有一定能量、一定束流強度和束斑直徑的細微電子束，在掃描線圈驅動下，於試樣表麵按一定時間、空間順序作柵網式掃描。聚焦電子束與試樣相互作用，產生二次電子發射（以及其它物理信號），二次電子發射量隨試樣表麵形貌而變化。二次電子信號被探測器收集轉換成電訊號，經視頻放大後輸入到顯像管柵極，調製與入射電子束同步掃描的顯像管亮度，得到反映試樣表麵形貌的二次電子像。

二、掃描電子顯微鏡SEM特點

1.可以觀察大塊試樣，製樣方法簡單

2.場深大、三百倍於光學顯微鏡，適用於粗糙表麵和斷口的分析觀察；圖像富有立體感

3.放大倍數變化範圍大

4.高分辨率

5.可以通過電子學方法有效控製和改善圖像的質量，如通過調製可改善圖像反差的寬容度，使圖像各部分亮暗適中。

6.可進行多種功能分析。

三、掃描電子顯微鏡SEM主要結構

1.電子光學係統：電子槍；電磁透鏡（第一、第二聚光鏡和物鏡）；物鏡光闌

2.掃描係統：掃描信號發生器；掃描放大控製器；掃描偏轉線圈

3.信號探測放大係統：探測二次電子、背散射電子等電子信號（物理信號）。

4.圖像顯示和記錄係統：早期SEM采用顯像管、照相機等。數字式SEM采用電腦係統進行圖像顯示和記錄管理。

5.真空係統：真空度高於5X10*-5Torr。常用：機械真空泵、擴散泵、渦輪分子泵

6.電源係統：高壓發生裝置、高壓油箱

以上就是從掃描電子顯微鏡SEM的工作原理、主要結構及SEM特點來介紹掃描電子顯微鏡，目前掃描電鏡被廣泛用於材料科學、冶金、生物學、醫學、半導體材料與器件、地質勘探、病蟲害的防治、災害鑒定、寶石鑒定、工業生產中的產品質量鑒定及生產工藝控製等。