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影響掃描電鏡分辨率的因素有哪些

閱讀:4487      發(fā)布時間:2022-7-15
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  臺式掃描電子顯微鏡掃描速度快,,信號采集帶寬10M,,可以在視頻模式下流暢實時的顯示樣品。只需鼠標就可完成所有操作,,不需對中光闌等復雜步驟,,聚焦消像散后可直接拍圖。
  臺式掃描電子顯微鏡采用高集成度電子光學系統(tǒng)設計和附件集成方案,,使拍攝圖片具有更高的信噪比和對比度,,同時也具有更強的抗干擾能力。
  配合很高的信號采集帶寬,,可以在視頻幀率下高質量的流暢顯示樣品,。只需鼠標就可完成所有操作,無需光闌對中等復雜步驟,。主機集成高壓及控制系統(tǒng),,是目前市面上體積較小的掃描電鏡,便于移動,,安裝無需特殊環(huán)境,。
  分辨率指能分辨的兩點之間的最小距離。分辨率d可以用貝克公式表示:d=0.61l/nsina ,,a為透鏡孔徑半角,,l為照明樣品的光波長,n為透鏡與樣品間介質折射率,。對光學顯微鏡 a=70°-75°,,n=1.4,。因為 nsina<1.4,而可見光波長范圍為:400nm-700nm="" 0.5l="" d="">200nm,。要提高分辨率可以通過減小照明波長來實現,。SEM是用電子束照射樣品,電子束是一種De Broglie波,,具有波粒二相性,,l=12.26/V0.5(伏) ,如果V=20kV時,,則l=0.0085nm,。目前用W燈絲的SEM,分辨率已達到3nm-6nm, 場發(fā)射源SEM分辨率可達到1nm ,。高分辨率的電子束直徑要小,,分辨率與子束直徑近似相等。
  影響掃描電鏡的分辨率的主要因素有:
  1.入射電子束束斑直徑:為掃描電鏡分辨率的極限,。一般,,熱陰極電子槍的最小束斑直徑可縮小到6nm,場發(fā)射電子槍可使束斑直徑小于3nm,。
  2.入射電子束在樣品中的擴展效應:擴散程度取決于入射束電子能量和樣品原子序數的高低,。入射束能量越高,樣品原子序數越小,,則電子束作用體積越大,,產生信號的區(qū)域隨電子束的擴散而增大,從而降低了分辨率,。
  3.成像方式及所用的調制信號:當以二次電子為調制信號時,,由于其能量低(小于50 eV),平均自由程短(10~100 nm左右),,只有在表層50~100 nm的深度范圍內的二次電子才能逸出樣品表面,, 發(fā)生散射次數很有限,基本未向側向擴展,,因此,,二次電子像分辨率約等于束斑直徑。當以背散射電子為調制信號時,,由于背散射電子能量比較高,,穿透能力強,可從樣品中較深的區(qū)域逸出(約為有效作用深度的30%左右),。在此深度范圍,,入射電子已有了相當寬的側向擴展,所以背散射電子像分辨率要比二次電子像低,一般在500~2000nm左右,。如果以吸收電子,、X射線、陰極熒光,、束感生電導或電位等作為調制信號的其他操作方式,,由于信號來自整個電子束散射區(qū)域,所得掃描像的分辨率都比較低,,一般在l 000 nm或l0000nm以上不等,。

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