SEM扫描电镜的工作模式分享

扫描电镜的工作模式主要基于其逐点逐行扫描样品表面的电子束，并通过检测产生的信号来获取样品形貌和成分信息。以下是SEM扫描电镜的主要工作模式及其特点：

一、基本工作模式

电子束扫描：

扫描电镜使用高能电子束扫描样品表面。电子束由显微镜内部的电子枪发射，经过一系列透镜和扫描系统，Z终聚焦在样品表面。

在扫描过程中，电子束按顺序逐行扫描样品表面，类似于闭路电视系统的扫描方式。

信号检测与图像形成：

当高能电子轰击样品表面时，会激发出二次电子、背散射电子、俄歇电子、特征X射线和连续谱X射线等信号。

这些信号被相应的收集器接收，并转换成电信号。电信号经过放大器放大后，送到显像管的栅极上，调制显像管的电子束强度，即荧光屏上的亮度。

荧光屏上形成的图像与样品表面特征相对应，如二次电子像、背散射电子像等。画面上亮度的疏密程度表示该信息的强弱分布。

二、主要工作模式的特点及应用

高分辨率模式：

SEM扫描电镜的分辨率通常在3~0.5纳米之间，Z高的分辨率可以达到0.4纳米。

高分辨率模式适用于观察纳米级别的细节，是形貌和成分分析领域极其重要的工具。

大景深模式：

扫描电镜的景深大，成像富有立体感，可以直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构。

即使放大倍数较低，SEM扫描电镜图像也能提供比光学显微镜更多的有关试样的信息。

连续可调放大倍数模式：

扫描电镜的放大倍数在20~20万倍之间连续可调，可以根据需要选择合适的放大倍数进行观察。

这种模式适用于不同尺度的样品观察，从宏观到微观都可以得到清晰的图像。

综合分析模式：

SEM扫描电镜的样品室较大，可选用多种附件对样品进行综合分析。

例如，可以配备X射线能谱和X射线波谱成分分析等电子探针附件来分析样品微区的化学成分等信息。

还可以利用背散射附件、阴极荧光附件、背散射电衍射花样附件等获取样品的晶体结构、物性等信息。

三、操作注意事项

样品制备：

扫描电镜适用于多种类型的样品，包括块状样品、粉末状样品、纤维状样品、生物样品、薄膜样品等。

样品通常需要进行适当的处理，如金属喷镀等，以提高其导电性和防止在真空环境中放电。

操作环境：

SEM扫描电镜需要在真空环境中工作，以防止电子束与空气中的分子发生碰撞而散射。

因此，在样品放入扫描电镜之前，需要将其置于真空室中进行抽真空处理。

参数设置：

在使用SEM扫描电镜时，需要根据样品的性质和观察需求设置合适的参数，如加速电压、扫描速度、放大倍数等。

这些参数的设置会直接影响扫描电镜图像的分辨率和清晰度。

综上所述，SEM扫描电镜具有多种工作模式，每种模式都有其独特的特点和应用范围。在实际应用中，需要根据样品的性质和观察需求选择合适的工作模式，以获得Z佳的成像效果和分析结果。