sem扫描电镜 sem扫描电镜的原理电子束

sem的原理-非常详细的介绍！
【sem扫描电镜 sem扫描电镜的原理】1.扫描电镜发展简史
扫描电子显微镜。
扫描电镜的成像原理不同于光学显微镜和透射电子显微镜。它以电子束为照明源，以光栅扫描方式用非常细的聚焦电子束照射样品，通过电子与样品的相互作用产生二次电子和背散射电子，然后进行采集和处理，得到显微形貌放大图像。
扫描电镜在材料的断裂失效分析、微观结构观察和成分分析中起着重要作用。

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二、SEM扫描电镜原理:如下图所示:

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二次电子是指被入射电子轰击的核外电子。
因为原子核与外层价电子的结合能很小，外层的电子更容易与原子分离。当原子的核外电子从入射电子获得的能量大于相应的结合能时，它们就可以离开原子，成为自由电子。
如果这种散射过程发生在样品表面附近，那些能量大于材料功函数的自由电子可以从样品表面逃逸，成为true 空中的自由电子，即二次电子。
二次电子的产率不随原序数发生明显变化，主要取决于表面形貌。
二次电子对样品的表面状态非常敏感，可以有效地显示样品表面的微观形貌。扫描电子显微镜的分辨率通常是二次电子分辨率。因此，一般来说，电子显微镜照片是指从收集的二次电子信号转换而来的图像，简称为形貌图像。

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扫描电镜下的发丝
l背散射电子是指固体样品原子反射的一部分入射电子，包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。
背散射电子成像的分辨率一般为50-200纳米。
背散射电子和二次电子的产生量随着原子序数的增加而增加，但二次电子的增加不明显。作为成像信号，背散射电子不仅可以分析形态特征，还可以显示原子序数对比和定性分析成分。
原子序数高的元素具有很强的后向散射能力。
因此，不同的材料相具有不同的后向散射能力，通过测量后向散射电子可以大致确定材料相的差异。背散射电子图像也称为分量图像。

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在加速电压的作用下，三极管电子枪发射的电子束经23个电子透镜聚焦后，依次逐行扫描到样品表面，激发样品产生各种物理信号，如二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子等。这些物理信号的强度随着样品的表面特性而变化。它们分别被相应的收集器接受，依次按比例被放大器放大，然后送到显像管的栅极，同步调制显像管的电子束强度，即显像管屏幕上的亮度。
三、扫描电子显微镜的结构:
SEM由电子光学系统、信号采集与显示系统、true 空系统和电源系统组成。
l电子光学系统
电子光学系统由电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室组成。
它的作用是获得扫描电子束，可以作为激发源，使样品产生各种物理信号。
为了获得更高的信号强度和图像分辨率，扫描电子束应该具有更高的亮度和尽可能小的束斑直径。
l电子枪
它的作用是利用阴极和阳极灯丝之间的高压产生高能电子束。
扫描电子显微镜的电子枪除了加速电压低于透射电子显微镜外，与透射电子显微镜的电子枪相似。