1.扫描电镜的优点

高的分辨率。由于超 高真空技术的发展，场发射电子枪的应用得到普及，现代的扫描电镜的分辨率已经达到1纳 米左右。

有较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调；

有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构

试样制备简单。

配有X射线能谱仪装置，这样可以同时进行显微组织性貌的观察和微区成分分析。 

 

Optical Microscope VS SEM

 

2. 电子束与固体样品作用时产生的信号

2.1 弹性散射和非弹性散射

当一束聚焦电子束沿一定方向入射到试样内时，由于受到固体物质中晶格位场和原子库仑场的作用，其入射方向会发生改变，这种现象称为散射。

 

（1）弹性散射。如果在散射过程中入射电子只改变方向，但其总动能基本上无变化，则这种散射称为弹性散射。弹性散射的电子符合布拉格定律，携带有晶体结构、对称性、取向和样品厚度等信息，在电子显微镜中用于分析材料的结构。

 

（2）非弹性散射。如果在散射过程中入射电子的方向和动能都发生改变，则这种散射称为非弹性散射。在非弹性散射情况下，入射电子会损失一部分能 量，并伴有各种信息的产生。非弹性散射电子：损失了部分能 量，方向也有微小变化。用于电子能 量损失谱，提供成分和化学信息。也能用于特殊成像或衍射模式。 

 

2.2 电子显微镜常用的信号

背散射电子：入射电子在样品中经散射后再从上表面射出来的电子。反映样品表面不同取向、不同平均原子量的区域差别。

二次电子：由样品中原子外壳层释放出来，在扫描电子显微术中反映样品上表面的形貌特征。

X射线：入射电子在样品原子激发内层电子后外层电子跃迁至内层时发出的光子。

 

其他信号：

俄歇电子：入射电子在样品原子激发内层电子后外层电子跃迁至内层时，多余能 量转移给外层电子，使外层电子挣脱原子核的束缚，成为俄歇电子。详细的介绍见本书第三篇第十三章俄歇电子能谱部分。

透射电子 :电子穿透样品的部分。这些电子携带着被样品吸收、衍射的信息，用于透射电镜的明场像和透射扫描电镜的扫描图像, 以揭示样品内部微观结构的形貌特征。详细的介绍见本书第 二篇第九章电子衍射和显微技术部分。

 

2.3 各种信号的深 度和区域大小

可以产生信号的区域称为有 效作用区，有 效作用区的深处为电子有 效作用深 度。

但在有 效作用区内的信号并不一定都能逸出材料表面、成为有 效的可供采集的信号。这是因为各种信号的能 量不同，样品对不同信号的吸收和散射也不同。

随着信号的有 效作用深 度增加，作用区的范围增加，信号产生的空间范围也增加，这对于信号的空间分辨率是不利的。