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    掃描電鏡如何獲取圖像?

    日期:2025-02-13

    掃描電鏡(SEM)通過掃描樣品表面并收集反射的電子信號來獲取圖像。其基本原理是利用電子束與樣品的相互作用,形成不同的信號并將其轉(zhuǎn)換為圖像。以下是掃描電鏡獲取圖像的主要過程:

    1. 電子束的生成

    掃描電鏡的核心部分是一個(gè)電子槍(通常是場發(fā)射槍或熱發(fā)射槍),它發(fā)射高速電子束。

    這些電子束加速后進(jìn)入樣品表面進(jìn)行掃描。

    2. 電子束與樣品的相互作用

    當(dāng)電子束與樣品表面相撞時(shí),它們會與樣品的原子發(fā)生多種相互作用,主要產(chǎn)生以下幾種信號:二次電子(SE):這些電子是由于電子束與樣品表面原子相互作用而釋放出來的。二次電子的數(shù)量與表面結(jié)構(gòu)和形態(tài)密切相關(guān),因此非常適合用于表面成像。

    背散射電子(BSE):這些電子是入射電子與樣品原子發(fā)生彈性散射后的反射電子。背散射電子可以提供樣品的組成信息,因?yàn)樗鼈兣c樣品的原子序數(shù)(Z)成正比。

    X射線:高能電子束與樣品相互作用時(shí),也可以引發(fā)樣品發(fā)射X射線,這可以用來分析樣品的元素組成(通過能譜分析)。

    二次輻射:除了電子外,樣品還可能發(fā)射光或其他輻射。

    3. 信號的收集

    掃描電鏡配有多個(gè)探測器來收集不同的信號:二次電子探測器:通常位于樣品表面附近,用來檢測二次電子。這些電子提供樣品表面細(xì)節(jié)的高分辨率信息。

    背散射電子探測器:位于樣品上方,用于收集背散射電子,幫助獲得樣品的成分對比圖像。

    X射線能譜探測器(EDX):通過收集樣品發(fā)射的X射線,分析樣品的元素組成。

    4. 圖像的形成

    掃描電鏡中的電子束按線掃描的方式逐行掃描樣品表面。掃描的每個(gè)點(diǎn)都會產(chǎn)生電子信號(如二次電子或背散射電子),這些信號會被探測器捕捉并轉(zhuǎn)換成電子信號。

    這些信號的強(qiáng)度被轉(zhuǎn)換成圖像的灰度值,信號強(qiáng)度較高的區(qū)域顯示為亮,較低的區(qū)域顯示為暗。通過掃描樣品表面,形成連續(xù)的二維圖像。

    由于掃描電鏡可以在非常小的尺度上對樣品進(jìn)行掃描,因此能夠獲取到高分辨率的圖像,通常可以達(dá)到納米級別的分辨率。

    5. 圖像顯示

    計(jì)算機(jī)將接收到的信號處理并生成圖像。圖像的清晰度和細(xì)節(jié)取決于電子束的束斑尺寸、探測器的靈敏度、掃描速度以及樣品的特性(如表面結(jié)構(gòu)、成分等)。

    一般來說,掃描電鏡的分辨率可以達(dá)到納米級別,適用于觀察樣品表面的微觀結(jié)構(gòu)。

    6. 圖像類型

    二次電子圖像(SEI):用于觀察樣品的表面形態(tài),能夠顯示出很細(xì)微的表面細(xì)節(jié),適合高分辨率的表面成像。

    背散射電子圖像(BSEI):主要用于觀察樣品的元素組成對比和粗糙度,能夠提供樣品的內(nèi)部信息(如高原子序數(shù)材料和低原子序數(shù)材料的對比)。

    X射線圖譜:用于分析元素的組成和分布,通常配合能譜分析(EDX)或波長色散X射線譜(WDX)技術(shù)使用。

    以上就是澤攸科技小編分享的掃描電鏡如何獲取圖像。更多掃描電鏡產(chǎn)品及價(jià)格請咨詢15756003283(微信同號)

    掃描電鏡


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    作者:澤攸科技


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