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臺(tái)式掃描電子顯微鏡的四大組成部分

 更新時(shí)間:2023-12-19 點(diǎn)擊量:1230
  臺(tái)式掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)是利用電子束來(lái)對(duì)材料進(jìn)行表面形貌和成分分析的儀器。相比傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡,SEM具有更高的分辨率和更大的深度。主要分為四個(gè)部分:電子源、采樣槍、電磁透鏡系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。
 
  電子源產(chǎn)生高能電子束。電子源通常采用熱陰極或冷陰極發(fā)射電子。在SEM中,電子源通常是熱陰極電子槍,其通過(guò)加熱導(dǎo)致陰極表面發(fā)射高能電子。
 
  電子束通過(guò)采樣槍。采樣槍是一個(gè)正電壓加速系統(tǒng),用于將電子束加速到具有一定能量的狀態(tài),通常是幾千伏到幾十千伏。
 
  電子束通過(guò)電磁透鏡系統(tǒng)。電磁透鏡系統(tǒng)主要由兩個(gè)電磁透鏡組成:透鏡1和透鏡2。透鏡1是一個(gè)聚焦透鏡,將電子束聚焦為一個(gè)尖銳的束。透鏡2是一個(gè)掃描透鏡,它通過(guò)改變電子束的路徑,使其掃描樣品表面。透鏡2還可以調(diào)整電子束的聚焦大小和掃描速度。
 
  電子束與樣品的相互作用被檢測(cè)系統(tǒng)記錄。當(dāng)電子束撞擊樣品表面時(shí),會(huì)發(fā)生多種相互作用,如彈性散射、散射和透射等。檢測(cè)系統(tǒng)主要包括兩部分:信號(hào)探測(cè)器和顯像系統(tǒng)。信號(hào)探測(cè)器可以檢測(cè)不同種類的信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。顯像系統(tǒng)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并用來(lái)生成圖像。
 
  臺(tái)式掃描電子顯微鏡的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
 
  1.用于材料的表面形貌觀察和分析,如金屬、陶瓷、聚合物等材料的表面缺陷、晶體結(jié)構(gòu)、納米級(jí)顆粒等。
 
  2.在生物學(xué)研究中,可以觀察生物樣品的表面結(jié)構(gòu),例如細(xì)胞、細(xì)菌、病毒、植物和動(dòng)物組織的形態(tài)結(jié)構(gòu),從而研究細(xì)胞組織的生理功能和病理變化。
 
  3.可以研究巖石、礦石和礦物的微觀結(jié)構(gòu),分析其成分和晶體結(jié)構(gòu),幫助了解地球內(nèi)部和地質(zhì)過(guò)程。
 
  4.可以觀察和研究納米級(jí)材料、納米顆粒和納米結(jié)構(gòu)的形貌和特性,對(duì)納米技術(shù)的研究和應(yīng)用具有重要意義。
 
  5.在制造業(yè)中,可以用于質(zhì)量控制、表面缺陷分析和產(chǎn)品性能評(píng)價(jià),例如電子元器件、機(jī)械零件、金屬合金等的表面形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)分析。

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