飛納掃描電鏡(Field-Emission Scanning Electron Microscope，簡稱FE-SEM)是一種使用電子束顯微鏡技術(shù)的儀器。它利用電子束與樣品相互作用產(chǎn)生的像素級(jí)探測信號(hào)，對(duì)樣品進(jìn)行高分辨率、高放大倍數(shù)的觀察和分析。主要分為三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：電子源、電子束形成和探測系統(tǒng)。
電子源是飛納電子槍，其結(jié)構(gòu)由鎢絲和陽極構(gòu)成。在高溫下，鎢絲上的電子會(huì)被加熱到足夠高的能量，使電子克服鎢絲表面電子層的束縛，從而產(chǎn)生豐富的電子。
通過電子透鏡系統(tǒng)對(duì)電子束進(jìn)行聚焦和調(diào)制，使得電子束得到形態(tài)和強(qiáng)度。電子透鏡系統(tǒng)通常由多個(gè)電磁場透鏡和電偶極透鏡組成，能夠控制電子束的發(fā)射電流、聚焦和調(diào)制等參數(shù)。通過調(diào)節(jié)透鏡的參數(shù)，可以獲得所需的電子束直徑和掃描速度。
飛納掃描電鏡使用法拉第杯(或稱二次電子檢測器)作為探測器。當(dāng)電子束照射到樣品表面時(shí)，樣品與電子產(chǎn)生相互作用，其中包括二次電子的發(fā)射。這些二次電子在電場的作用下被加速并收集到法拉第杯中。根據(jù)二次電子的產(chǎn)生位置和數(shù)量，通過收集的信號(hào)可以生成最終的圖像。
飛納掃描電鏡的應(yīng)用：
1.材料科學(xué)：觀察材料的表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)、納米顆粒等微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)材料的組成和性質(zhì)進(jìn)行研究。
2.生物科學(xué)：應(yīng)用于生物領(lǐng)域，可以觀察生物細(xì)胞、組織和微生物等微觀結(jié)構(gòu)，研究生物過程和生物材料的性質(zhì)。
3.半導(dǎo)體工業(yè)：觀察和評(píng)估半導(dǎo)體器件的制造質(zhì)量，同時(shí)可以進(jìn)行故障分析和故障定位。
4.納米技術(shù)：觀察納米顆粒、納米結(jié)構(gòu)和納米材料的性質(zhì)和形貌，對(duì)納米技術(shù)的研究和應(yīng)用提供支持。
