掃描電鏡用途

掃描電鏡(SEM)是介于透射電鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察手段，可直接利用樣品表面材料的物質(zhì)性能進(jìn)行微觀成像。掃描電鏡還具有很多優(yōu)越的性能，是用途Z為廣泛的一種儀器。

掃描電鏡觀察納米材料

　　所謂納米材料就是指組成材料的顆?；蛭⒕С叽缭?.1-100nm范圍內(nèi)，在保持表面潔凈的條件下加壓成型而得到的固體材料。納米材料具有許多與晶體、非晶態(tài)不同的、獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)。納米材料有著廣闊的發(fā)展前景，將成為未來(lái)材料研究的重點(diǎn)方向。掃描電鏡的一個(gè)重要特點(diǎn)就是具有很高的分辨率?，F(xiàn)已廣泛用于觀察納米材料。

掃描電鏡觀察材料斷口

　　掃描電鏡的另一個(gè)重要特點(diǎn)是景深大，圖象富立體感。掃描電鏡的焦深比透射電子顯微鏡大10倍，比光學(xué)顯微鏡大幾百倍。由于圖象景深大，故所得掃描電子象富有立體感，具有三維形態(tài)，能夠提供比其他顯微鏡多得多的信息，這個(gè)特點(diǎn)對(duì)使用者很有價(jià)值。掃描電鏡所顯示餓斷口形貌從深層次，高景深的角度呈現(xiàn)材料斷裂的本質(zhì)，在教學(xué)、科研和生產(chǎn)中，有不可替代的作用，在材料斷裂原因的分析、事故原因的分析已經(jīng)工藝合理性的判定等方面是一個(gè)強(qiáng)有力的手段。

掃描電鏡觀察大試樣的原始表面

　　掃描電鏡能夠直接觀察直徑100mm，高50mm，或更大尺寸的試樣，對(duì)試樣的形狀沒(méi)有任何限制，粗糙表面也能觀察，這便免除了制備樣品的麻煩，而且能真實(shí)觀察試樣本身物質(zhì)成分不同的襯度(背反射電子象)。

掃描電鏡觀察厚試樣

　　掃描電鏡在觀察厚試樣時(shí)，能得到高的分辨率和Z真實(shí)的形貌。掃描電子顯微的分辨率介于光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡之間，但在對(duì)厚塊試樣的觀察進(jìn)行比較時(shí)，因?yàn)樵谕干潆娮语@微鏡中還要采用復(fù)膜方法，而復(fù)膜的分辨率通常只能達(dá)到10nm，且觀察的不是試樣本身。因此，用掃描電鏡觀察厚塊試樣更有利，更能得到真實(shí)的試樣表面資料。

掃描電鏡觀察試樣區(qū)域細(xì)節(jié)

　　試樣在樣品室中可動(dòng)的范圍非常大，其他方式顯微鏡的工作距離通常只有2-3cm，故實(shí)際上只許可試樣在兩度空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，但在掃描電鏡中則不同。由于工作距離大(可大于20mm)。焦深大(比透射電子顯微鏡大10倍)。樣品室的空間也大。因此，可以讓試樣在三度空間內(nèi)有6個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)(即三度空間平移、三度空間旋轉(zhuǎn))。且可動(dòng)范圍大，這對(duì)觀察不規(guī)則形狀試樣的各個(gè)區(qū)域帶來(lái)極大的方便。

掃描電鏡連續(xù)觀察

　　掃描電鏡進(jìn)行從高倍到低倍的連續(xù)觀察，放大倍數(shù)的可變范圍很寬，且不用經(jīng)常對(duì)焦。掃描電鏡的放大倍數(shù)范圍很寬(從5到20萬(wàn)倍連續(xù)可調(diào))，且一次聚焦好后即可從高倍到低倍、從低倍到高倍連續(xù)觀察，不用重新聚焦，這對(duì)進(jìn)行事故分析特別方便。

掃描電鏡觀察生物試樣

　　因電子照射而發(fā)生試樣的損傷和污染程度很小。掃描電鏡同其他方式的電子顯微鏡比較，因?yàn)橛^察時(shí)所用的電子探針電流小電子探針的束斑尺寸小(通常是5nm到幾十納米)，電子探針的能量也比較小(加速電壓可以小到2kV)。而且不是固定一點(diǎn)照射試樣，而是以光柵狀掃描方式照射試樣。因此，由于電子照射面發(fā)生試樣的損傷和污染程度很小，這一點(diǎn)對(duì)觀察一些生物試樣特別重要。

掃描電鏡進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察

　　在掃描電鏡中，成象的信息主要是電子信息，根據(jù)近代的電子工業(yè)技術(shù)水平，即使高速變化的電子信息，也能毫不困難的及時(shí)接收、處理和儲(chǔ)存，故可進(jìn)行一些動(dòng)態(tài)過(guò)程的觀察，如果在樣品室內(nèi)裝有加熱、冷卻、彎曲、拉伸和離子刻蝕等附件，則可以通過(guò)電視裝置，觀察相變、斷烈等動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程。

掃描電鏡觀察試樣表面形貌

　　從試樣表面形貌獲得多方面資料，在掃描電鏡中，不僅可以利用入射電子和試樣相互作用產(chǎn)生各種信息來(lái)成象，而且可以通過(guò)信號(hào)處理方法，獲得多種圖象的特殊顯示方法，還可以從試樣的表面形貌獲得多方面資料。因?yàn)閽呙桦娮酉蟛皇峭瑫r(shí)記錄的，它是分解為近百萬(wàn)個(gè)逐次依此記錄構(gòu)成的。因而使得掃描電鏡除了觀察表面形貌外還能進(jìn)行成分和元素的分析，以及通過(guò)電子通道花樣進(jìn)行結(jié)晶學(xué)分析，選區(qū)尺寸可以從10μm到3μm。

　　由于掃描電鏡具有上述特點(diǎn)和功能，所以越來(lái)越受到科研人員的重視，用途日益廣泛?，F(xiàn)在掃描電鏡已廣泛用于材料科學(xué)(金屬材料、非金屬材料、納米材料)、冶金、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體材料與器件、地質(zhì)勘探、病蟲(chóng)害的防治、災(zāi)害(火災(zāi)、失效分析)鑒定、刑事偵察、寶石鑒定、工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品質(zhì)量鑒定及生產(chǎn)工藝控制等。

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