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臺(tái)式掃描電子顯微鏡的工作原理及使用方法分享
掃描電子顯微鏡,，簡(jiǎn)稱SEM，是一種利用高能電子束與樣品表面相互作用，從而獲得樣品表面形貌,、成分和結(jié)構(gòu)信息的顯微鏡。臺(tái)式掃描電子顯微鏡則是體積更為小巧,，適合放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上操作的掃描電子顯微鏡,。
臺(tái)式掃描電子顯微鏡雖然體積小，但其工作原理與傳統(tǒng)掃描電子顯微鏡并無(wú)二致,。它主要由電子槍,、電磁透鏡系統(tǒng)、掃描線圈,、樣品室和探測(cè)器等部分組成,。電子槍產(chǎn)生高能電子束，經(jīng)過(guò)電磁透鏡聚焦成細(xì)小探針,，在掃描線圈的控制下,，這個(gè)探針會(huì)在樣品表面上進(jìn)行逐點(diǎn)掃描。樣品表面與電子束相互作用后產(chǎn)生的各種信號(hào),，如二次電子,、背散射電子等,，會(huì)被探測(cè)器捕捉并轉(zhuǎn)換成圖像信息。
臺(tái)式掃描電子顯微鏡主要利用二次電子信號(hào)進(jìn)行成像,。高能電子束轟擊樣品表面,，激發(fā)出樣品表面的二次電子，這些電子被探測(cè)器捕捉后轉(zhuǎn)換成圖像信息,。由于二次電子的信號(hào)強(qiáng)度與樣品表面形貌有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,，因此，可以將信號(hào)強(qiáng)度的差異轉(zhuǎn)換為圖像中不同區(qū)域的亮度差異,，從而得到樣品表面的形貌圖像,。
在進(jìn)行掃描電鏡觀察前，樣品需經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚?。這是因?yàn)閽呙桦婄R需要工作在高真空環(huán)境中,，以避免電子束與空氣分子發(fā)生碰撞而散射，影響成像效果,。因此,，樣品必須足夠干燥，且具有良好的導(dǎo)電性,。對(duì)于非導(dǎo)電樣品,，常常需要進(jìn)行金屬或碳的鍍膜處理，以提高其導(dǎo)電性和減少充電現(xiàn)象,。
由于具有更高的放大倍數(shù)和分辨率,，臺(tái)式掃描電子顯微鏡可以觀察到樣品表面的精細(xì)結(jié)構(gòu)。例如,，它能夠清晰地顯示出納米顆粒,、病毒、細(xì)胞器等微觀世界的細(xì)節(jié),。這一特性使得它在材料科學(xué),、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,。
