SEM扫描电镜基础篇之扫描电镜的构造

扫描电镜的基础构造主要包括以下几个关键部分：

一、电子光学系统

电子枪：电子枪是SEM扫描电镜的核心部件之一，用于产生和加速电子束。电子枪内部通常包含阴极、阳极和聚焦线圈等组件，通过加热阴极释放电子，并通过电场加速和聚焦形成细小的电子束。

电磁透镜：电磁透镜用于对电子束进行聚焦和缩小，以确保电子束能够精确地照射到样品表面。扫描电镜中通常包含多个电磁透镜，如聚光镜、物镜等，以实现电子束的高精度聚焦和扫描。

扫描线圈：扫描线圈用于控制电子束在样品表面的扫描路径。通过改变扫描线圈中的电流，可以精确控制电子束的偏转角度和扫描速度，从而实现对样品表面的逐行扫描。

二、信号收集及处理系统

电子收集系统：电子收集系统主要用于收集样品表面被电子束激发产生的各种物理信号，如二次电子、背散射电子等。这些信号携带着样品表面的形貌和成分信息。

信号探测器：信号探测器用于将收集到的电子信号转换为电信号，以便后续处理和分析。常见的信号探测器包括二次电子探测器、背散射电子探测器等。

信号处理电路：信号处理电路用于对探测器输出的电信号进行放大、滤波和转换，以获得可用于成像和分析的信号。

三、信号显示及记录系统

成像荧光屏：成像荧光屏是SEM扫描电镜中用于显示电子束扫描结果的部件。电子束在样品表面扫描时产生的信号经过处理后，会在荧光屏上形成反映样品表面特征的图像。

图像记录系统：图像记录系统用于将荧光屏上的图像记录下来，以便后续分析和保存。常见的图像记录方式包括照相、摄像和数字成像等。

四、样品室

样品室是扫描电镜中用于放置样品的部件，通常具有较大的空间，可以容纳各种形状和尺寸的样品。样品室内部需要保持高真空度，以减少电子束在传输过程中的能量损失和污染。

五、真空系统

真空系统是SEM扫描电镜中用于维持样品室内部高真空度的部件。高真空度可以确保电子束在传输过程中不会受到空气分子的散射和吸收，从而提高扫描电镜的分辨率和成像质量。

六、计算机控制系统

计算机控制系统是SEM扫描电镜的智能化部件，用于控制扫描电镜的各个部件和参数，如电子束的加速电压、扫描速度、聚焦和放大倍数等。通过计算机控制系统，用户可以方便地设置和调整SEM扫描电镜的工作条件，并实时观察和分析样品的形貌和成分信息。

综上所述，扫描电镜的构造复杂而精密，各个部件之间紧密配合，共同实现了对样品表面形貌和成分的高分辨率成像和分析。