什么是扫描电子显微镜(SEM),其原理和用途是什么?
时间:2023-08-02 阅读:1321
一、扫描电子显微镜工作原理
(1)扫描电子枪产生的高能电子束入射到样品的某个部位时,在相互作用区内发生弹性散射和非弹性散射事件,从而产生背散射电子、二次电子、吸收电子、特征和连续谱X射线、俄歇电子、阴极荧光等各种有用的信号,利用合适的探测器检测这些信号大小,就能够确定样品在该电子入射部位内的某些性质,例如微区形貌或成分等。为了研究样品上更多部位的特征,必须利用扫描系统移动入射电子到样品上的不同位置。
(2)成像扫描电镜的成像是靠扫描作用实现的。扫描发生器同时控制高能电子束和荧光屏中的电子束“同步扫描”,当电子束在样品上进行栅格扫描时,在荧光屏上也以相同的方式同步扫描,因此“样品空间”上的一系列点就与“显示空间”逐点对应。换言之,样品上电子束的各个位置与荧光屏上的各点确立了严格的对应关系。样品表面被电子束扫描,激发出各种物理信号,其强度与样品的表面特征有关,这些信号通过探测器按顺序、成比例地转为视频信号,经过放大,用来调制荧光屏对应点的电子束强度,即光点的亮度,这就形成了扫描电镜的图像。而图像上强度的变化反映出样品的特性。扫描电镜成像虽然不同光镜和透射电镜那样直接由物体发出的光线或电子束成像,这种成像过程如同利用信号探测器作为摄像机,对样品表面逐点拍摄,把各点产生的信号转换到荧光屏上成像。荧光屏上的图像实际上是由一系列灰度不同的亮点组成,这个亮点称为像素(Pixle)。像素点数越多,则图像的分辨率越高。