掃描電鏡是觀(guān)察樣品微觀(guān)形貌的重要工具之一,被廣泛地應用于化學(xué)、生物、醫學(xué)、冶金、材料、半導體制造、微電路檢查等各個(gè)研究領(lǐng)域和工業(yè)部門(mén)。
掃描電鏡主要由以下幾個(gè)部分組成:
1、鏡筒
鏡筒包括電子槍、聚光鏡、物鏡及掃描系統。其作用是產(chǎn)生很細的電子束(直徑約幾個(gè)nm),并且使該電子束在樣品表面掃描,同時(shí)激發(fā)出各種信號。
2、電子信號的收集與處理系統
在樣品室中,掃描電子束與樣品發(fā)生相互作用后產(chǎn)生多種信號,其中包括二次電子、背散射電子、X射線(xiàn)、吸收電子、俄歇(Auger)電子等。在上述信號中,最主要的是二次電子,它是被入射電子所激發(fā)出來(lái)的樣品原子中的外層電子,產(chǎn)生于樣品表面以下幾nm至幾十nm的區域,其產(chǎn)生率主要取決于樣品的形貌和成分。通常所說(shuō)的掃描電鏡像指的就是二次電子像,它是研究樣品表面形貌的最有用的電子信號。檢測二次電子的檢測器的探頭是一個(gè)閃爍體,當電子打到閃爍體上時(shí),就在其中產(chǎn)生光,這種光被光導管傳送到光電倍增管,光信號即被轉變成電流信號,再經(jīng)前置放大及視頻放大,電流信號轉變成電壓信號,最后被送到顯像管的柵極。
3、電子信號的顯示與記錄系統
掃描電鏡的圖象顯示在陰極射線(xiàn)管(顯像管)上,并由照相機拍照記錄。顯像管有兩個(gè),一個(gè)用來(lái)觀(guān)察,分辨率較低,是長(cháng)余輝的管子;另一個(gè)用來(lái)照相記錄,分辨率較高,是短余輝的管子
4、真空系統及電源系統
掃描電鏡的真空系統由機械泵與油擴散泵組成,其作用是使鏡筒內達到10的真空度。
電源系統供給各部件所需的特定的電源。
掃描電鏡是一種多功能的儀器,具有很多*的性能,其用途也十分地廣泛。它可以進(jìn)行如下基本分析:
1、觀(guān)察納米材料
2、觀(guān)察生物試樣
3、觀(guān)察厚試樣
4、直接觀(guān)察大試樣的原始表面
5、觀(guān)察試樣的各個(gè)區域的細節
6、在大視場(chǎng)、低放大倍數下觀(guān)察樣品
7、進(jìn)行從高倍到低倍的連續觀(guān)察
8、材料斷口的分析
9、進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀(guān)察