台式扫描电子显微镜的工作原理及使用方法
发表时间：2024-07-23 点击次数：337
扫描电子显微镜，简称SEM，是一种利用高能电子束与样品表面相互作用，从而获得样品表面形貌、成分和结构信息的显微镜。台式扫描电子显微镜则是体积更为小巧，适合放置在实验台上操作的扫描电子显微镜。
台式扫描电子显微镜虽然体积小，但其工作原理与传统扫描电子显微镜并无二致。它主要由电子枪、电磁透镜系统、扫描线圈、样品室和探测器等部分组成。电子枪产生高能电子束，经过电磁透镜聚焦成细小探针，在扫描线圈的控制下，这个探针会在样品表面上进行逐点扫描。样品表面与电子束相互作用后产生的各种信号，如二次电子、背散射电子等，会被探测器捕捉并转换成图像信息。
台式扫描电子显微镜主要利用二次电子信号进行成像。高能电子束轰击样品表面，激发出样品表面的二次电子，这些电子被探测器捕捉后转换成图像信息。由于二次电子的信号强度与样品表面形貌有一定的对应关系，因此，可以将信号强度的差异转换为图像中不同区域的亮度差异，从而得到样品表面的形貌图像。
在进行扫描电镜观察前，样品需经过适当的处理。这是因为扫描电镜需要工作在高真空环境中，以避免电子束与空气分子发生碰撞而散射，影响成像效果。因此，样品必须足够干燥，且具有良好的导电性。对于非导电样品，常常需要进行金属或碳的镀膜处理，以提高其导电性和减少充电现象。
由于具有更高的放大倍数和分辨率，台式扫描电子显微镜可以观察到样品表面的精细结构。例如，它能够清晰地显示出纳米颗粒、病毒、细胞器等微观世界的细节。这一特性使得它在材料科学、生物学、地质学等多个学科领域得到了广泛的应用。
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