sem測(cè)試原理

sem測(cè)試原理

一、SEM簡(jiǎn)介：

①掃描電鏡（簡(jiǎn)稱SEM）是介于透射電鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀性貌觀察手段，可直接利用樣品表面材料的物質(zhì)性能進(jìn)行微觀成像。

②掃描電鏡的優(yōu)點(diǎn)：1.有較高的放大倍數(shù)，20-20萬(wàn)倍之間連續(xù)可調(diào)；2.有很大的景深，視野大，成像富有立體感，可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細(xì)微結(jié)構(gòu)；3.試樣制備簡(jiǎn)單。

目前的掃描電鏡都配有X射線能譜儀裝置，這樣可以同時(shí)進(jìn)行顯微組織性貌的觀察和微區(qū)成分分析，因此它是當(dāng)今十分有用的科學(xué)研究?jī)x器。

二、SEM的工作原理：

掃描電鏡（SEM）是對(duì)樣品表面形態(tài)進(jìn)行測(cè)試的一種大型儀器。當(dāng)具有一定能量的入射電子束轟擊樣品表面時(shí)，電子與元素的原子核及外層電子發(fā)生單次或多次彈性與非彈性碰撞，一些電子被反射出樣品表面，而其余的電子則滲入樣品中，逐漸失去其動(dòng)能，最后停止運(yùn)動(dòng)，并被樣品吸收。在此過(guò)程中有99%以上的入射電子能量轉(zhuǎn)變成樣品熱能，而其余約1%的入射電子能量從樣品中激發(fā)出各種信號(hào)。

簡(jiǎn)單一點(diǎn)的說(shuō)，拿射透電鏡做對(duì)比來(lái)看就是：

（掃描電鏡，是觀察樣品表面的結(jié)構(gòu)特征）樣品表面形態(tài)

（透射電鏡，是觀察樣品的內(nèi)部精細(xì)結(jié)構(gòu)）樣品結(jié)構(gòu)形態(tài)

三、掃描電鏡主要由七大系統(tǒng)組成

電子光學(xué)系統(tǒng)

探測(cè)、 信號(hào)處理

顯示系統(tǒng)、

像記錄系統(tǒng)

樣品室

真空系統(tǒng)

冷卻循環(huán)水系統(tǒng)

電源供給系統(tǒng)

掃描電鏡除能檢測(cè)二次電子圖像以外，還能檢測(cè)背散射電子、透射電子、特征x射線、陰極發(fā)光等信號(hào)圖像。其成像原理與二次電子像相同。

在進(jìn)行掃描電鏡觀察前，要對(duì)樣品作相應(yīng)的處理。掃描電鏡樣品制備的主要要求是：盡可能使樣品的表面結(jié)構(gòu)保存好，沒(méi)有變形和污染，樣品干燥并且有良好導(dǎo)電性能。

四、SEM的應(yīng)用

掃描電子顯微鏡主要用于對(duì)材料形貌/尺寸進(jìn)行觀察并分析，對(duì)帶有鍍層的材料膜層分析、對(duì)材料微區(qū)進(jìn)行EDS元素分析、細(xì)胞觀察，同時(shí)在對(duì)材料進(jìn)行失效分析時(shí)進(jìn)行元素測(cè)定、金相分析等。廣泛用于材料、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)等領(lǐng)域。