sem工作原理与使用方法.pdf

**扫描电镜（SEM）的工作原理** 扫描电镜是一种利用电子束对样品表面进行成像的高分辨率显微分析工具。其基本工作流程如下： 1. **电子源与加速**：SEM 中的电子源（通常是钨丝灯丝）发射出热电子。这些电子在几千伏的加速电压作用下，获得能量并被聚焦。 2. **电子光学系统**：加速后的电子束经过聚光镜系统，包括初级聚光镜和次级聚光镜，以及物镜，使得电子束进一步聚焦成一个微小的斑点，照射在样品表面。 3. **相互作用与信号产生**：当电子束轰击样品表面时，会与原子核和外层电子发生碰撞，产生多种信号，如二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、电子电动势、阴极发光和特征X射线等。 4. **信号收集与处理**：其中，二次电子是最常用的成像信号。它们被收集并加速，然后撞击闪烁体，转化为光信号。光信号通过光导管进入光电倍增管，转换为电信号。电信号经视频放大器放大后，用于控制显像管的亮度，最终在荧光屏上呈现出与样品表面形貌相对应的图像。 5. **同步扫描**：入射电子束在样品表面的扫描与荧光屏上的扫描同步进行，确保每个“物点”在样品上的位置与其在荧光屏上的“像点”精确对应。 **扫描电镜的使用方法** 1. **开机准备**：首先接通循环水，打开主电源，然后启动主机，等待真空系统工作，直到真空度达到标准。接着开启计算机，运行SEM软件，等待仪器自动抽高真空并进入工作状态。 2. **操作与成像**：通过计算机控制样品台移动，调整放大倍数、聚焦和象散，获取清晰的二次电子图像。如果需要，可以进行能谱分析，确保液氮已加入且探测器处于工作状态。观察背散射电子像时，需要调整工作距离并插入相应探测器。 3. **更换样品**：先让系统进入安全模式（如“HT on”），打开样品室，取出样品台更换样品，然后重新抽真空并进行成像设置。 4. **关机步骤**：关闭SEM软件，退出计算机，断开电源，等待一段时间后关闭循环水，最后关闭总电源。 **样品制备要求**：为了获得理想的SEM图像，样品需要保持原始表面结构，无变形和污染，同时应干燥且具有良好导电性，以减少充电效应和提高图像质量。 SEM是通过检测样品表面与电子束相互作用产生的信号来提供高分辨率的表面形貌信息。正确地操作和维护扫描电镜，以及适当制备样品，是获取高质量图像的关键。