扫描电镜的结构及原理

扫描电镜的结构及原理 一、简介 1特点:扫描电子显微镜主要特点是电子束在样品上进行逐点扫描，获得三维立体图像，图像观察视野大、景深长、富有立体感。在观察样品 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面形貌的同时，进行晶体学分析及成分分析。常规的扫描电镜分辨本领通常为7,10nm,加速电压在1,50 kV范围。生物样品一般用10,20kV,成像放大率几十倍至几十万倍。 2用途:扫描电镜可对样品进行综合分析，已成为重要分析工具，纤维、纸张、钢铁质量等，观察矿石结构、检测催化剂微观结构、观看癌细胞与正常细胞差异等。 3日本日立公司产品S-5200型为超高分辨率(ultra-highresolution)扫描电镜，加速电压为1kV时，分辨率可达1.8nm,加速电压为30kV时，分辨率高达0.5nm。此外，还具有独特的电子信号探测系统，不但能观察样品三维形态结构甚至能看到样品的原子或分子结构，在使用性能方面已超越任何一种常规扫描电镜。 二、扫描电镜的结构 扫描电镜的组成 : (1)、电子光学系统: 组成:?电子枪与透镜系统;?电子探针扫描偏转系统 作用:产生直径为几十埃的扫描电子束，即电子探针，使样品表面作光栅状扫描。 ?电子枪组成:阴极、阳极、栅极。直径约为0.1mm钨丝制成，加热后发射的电子在栅极和阳极作用下，在阳极孔附近形成交叉点光斑，其直径约几十微米。 扫描电镜没有成像电镜，成像原理与透射电镜截然不同。所有透镜皆为缩小透镜，起缩小光斑的作用。缩小透几十镜将电子枪发射的直径约为30μm电子束缩小成几十埃，由两个聚光镜和一个末透镜完成三个透镜的总缩小率为2000,3000倍。 两个聚光镜分别是第一聚光镜和第二聚光镜，可将在阳极孔附近形成的交叉点缩小。 聚光镜可动光阑位于第二聚光镜和物镜之间，用于控制选区衍射时电子 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 的发散角。提高角分辨率。 被聚光镜缩小的光斑再由物镜进一步缩小，使光斑直径为几十埃。然后汇聚在样品上。 物镜有两个极靴，分别为上级靴和下级靴。上下级靴的形状不对称，极靴孔径也不同，以适应不同需要。为在物镜上级靴孔内装扫描线圈、消像散器，也为降低球差和色差，上级靴孔径稍大些。为避免透镜磁场对二次电子图像及磁性材料观察的影响，下级靴孔径稍小些。 物镜可动光栅用于调整电子探针孔径角，缩小电子束斑直径，以获得最大探针电流。在观察二次电子图像时，调整物镜可动光栅可获得焦深大的电子显微图像。 ?电子探针扫描偏转系统 At present, the County personnel totaled 93,000 people, is three times times of 2010. Review the work of the past five years, the County formed to encourage innovation, innovation, participation in innovative atmosphere, a large number of innovations emerging high-level personnel leading the increasingly strong role; innovative idea further innovations gradually expanded from economic to social governance, public safety, intelligence and other areas of urban construction, innovation and talent support becomes increasingly important. Of hard work, the county levels to cherish, continue to consolidate, improve and, for the future development, to remain sober-minded, scientific foresight, courage to play. Under the influence of complicated international and domestic situation, the domestic economic situation, and General Secretary of "stability, but downward pressure on large trend of differentiation and deepening of structural adjustment" sums up the current situation. From Dongping actual see, "Thirteen-Five" during, County faced stable economic growth, and deepening structure adjustment of double task, both faced with economic total small, and per capita level low, and industry structure not reasonable, and economic development way extensive, basic situation, more has industry cluster early now prototype, and Park hosted capacity constantly enhanced, and resources traffic location advantage increasingly appeared, and cadres masses innovation venture passion 电子探针扫描偏转系统是扫描电镜特殊部件。采用上下两对偏转线圈，放在物镜上级靴孔中，其中上下各有一对线圈产生X方向扫描，成为行扫，另外上下各有一对线圈产生Y方向扫描，成为帧扫。因要求电子探针在样品上扫描，与电子束在显像管荧光屏上扫描同步，通常用一个扫描发生器驱动扫描线圈及显像管扫描偏转线圈。 (2)电子讯号收集、处理和显示 扫描电镜束与样品作用后可产生多种讯号:?二次电子?背散射电子?X射线?吸收电子?俄歇电子 ?阴极发光?电子-空穴对?透射电子。各种讯号由特定的检测系统收集检测，形成不同电子图像。 二次电子探测器是扫描电镜的重要部件之一，结构图如下: 二次电子收集系统的组成:?栅网?聚焦环?闪烁体 栅网上加+250V电压，用来吸引二次电子。通过调整聚焦环位置可改变闪烁体前加速电场分布，使二次电子比较集中打到加有+12kV 的高压的闪烁体上。 二次电子大部分信号穿过栅网，打到闪烁体上，转换成光信号，经光导管传递到光电倍增管进行信号放大，将光电倍增管输出的电流信号接到视频放大器，再稍加放大后即可用来调制显像管亮度，从而 获得图像。 扫描电镜图像显示在显像管上并由照相机记录。扫描电镜一般有两个显示通道，一个用于观察，一个用于照相记录。用于观察的显像管分辨率较低，边长10cm荧光屏上有500条线。用于照相记录的显像管分辨率较高，边长10cm荧光屏上有800,1000条。 (3)样品室、真空及电气系统 扫描电镜样品室位于镜筒下方，装有冷阱附件，冷阱内冷却片端部位于样品与物镜极靴之间。工作时放入液氮以冷却冷却片，在样品周围造成低温环境，减少污物污染镜筒及样品。冷阱主要在X射线分析时使用。 扫描电镜真空系统与透射电镜基本相同。包括机械泵扩散泵、气动碟阀、真空管道和真空测量装置等。机械泵与油扩散泵串接，将镜 -4筒抽成高真空状态，真空要求高于1.33×10Pa。 电气系统有高压电源、透射电源、光电倍增管电源，扫描部件、微电流放大器和低电压电源等，要求具有高稳定度。 三、扫描电镜的工作原理 在5,30 KV 加速电压作用下，电子枪发出几十微米直径的电子束，经第一、第二光镜及末透镜缩小成直径约几十埃的电子探针，会聚在样品上。在位于第二聚光镜和物镜之间的扫描线圈作用下，电子探针在样品表面作光栅状扫描并激发多种电子信号。这些电子信号被相应地收集检测系统收集，经放大并转换成电信号，被送到显像管栅极用以调制显像管的亮度。显像管中的电子束在荧光屏上也作光栅At present, the County personnel totaled 93,000 people, is three times times of 2010. Review the work of the past five years, the County formed to encourage innovation, innovation, participation in innovative atmosphere, a large number of innovations emerging high-level personnel leading the increasingly strong role; innovative idea further innovations gradually expanded from economic to social governance, public safety, intelligence and other areas of urban construction, innovation and talent support becomes increasingly important. Of hard work, the county levels to cherish, continue to consolidate, improve and, for the future development, to remain sober-minded, scientific foresight, courage to play. Under the influence of complicated international and domestic situation, the domestic economic situation, and General Secretary of "stability, but downward pressure on large trend of differentiation and deepening of structural adjustment" sums up the current situation. From Dongping actual see, "Thirteen-Five" during, County faced stable economic growth, and deepening structure adjustment of double task, both faced with economic total small, and per capita level low, and industry structure not reasonable, and economic development way extensive, basic situation, more has industry cluster early now prototype, and Park hosted capacity constantly enhanced, and resources traffic location advantage increasingly appeared, and cadres masses innovation venture passion 状扫描，这种扫描运动与样品表面电子束扫描运动严格同步。所以，由探测器逐点检测的电子信号，将一一对应调制显像管相应点的亮度。即电子束在样品表面与显像管的严格同步扫描，使得电子像衬度与所接收信号强度一一对应，由此获得反应样品表面形貌或成分特征的扫描电子显微图像。