扫描电子显微镜,简称为扫描电镜,英文缩写sem(scanning electron microscope)。它是用细聚焦的电子束轰击样品表面,通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等对样品表面或断口形貌进行观察和分析。sem已广泛应用于材料、冶金、矿物、生物学领域。通常人眼能够分辨的最小距离为0.2mm,为了观察分析更微小的细节,人们发明了各种观察仪器。
首先出现的是光学显微镜,它利用可见光作为照明束照射样品,再将照明束与样品的作用结果由成像放大系统处理,构成适合人眼观察的放大像。一般而言光学显微镜能分辨的最小距离约为200um,是人眼的一千倍。
为突破光学显微镜的分辨极限,人们想到用电子束做照明束,并与上个世纪三十年代制造出了第一台扫描电子显微镜。它的分辨率已经达到了原子水平(≈0.1um),比光学显微镜提高了近两千倍。
电子光学系统
组成:电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室等部件。
作用:获得扫描电子束、作为产生物理信号的激发源。
信号收集和显示系统
信号收集:二次电子和背散射电子收集器、吸收电子显示器、x射线检测器(波谱仪和能谱仪)
显示系统:显示屏有两个,一个用于观察,一个用于记录照相。
真空系统
组成:机械泵、扩散泵
作用:保证电子光学系统正常工作,提供高真空度,防止样品污染,保持灯丝寿命,防止极间放电。
电源系统
包括启动的各种电源,检测-放大系统电源,光电倍增管电源,真空系统和成像系统电源灯。还有稳压、稳流及相应的安全保护电路。
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扫描电子显微镜组成部分
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