sem扫描电镜的基本结构介绍,赶快收藏起来吧
日期:2022-12-09 09:34:09 浏览次数:216
扫描电镜由电子光学系统、扫描系统、信号收集放大系统、图像显示和记录系统、真空系统和电源系统六大部分组成。
(1)电子光学系统:由电子枪、电磁透镜、光阑和样品室等部件组成,目的是获得高亮度和小克斑直径的激发电子束。
①电子枪:其作用是利用阴极与阳极灯丝间的高压产生高能量的电子束。目前大多数sem扫描电镜采用热阴极电子枪,而高等级扫描电镜采用六硼化镧或场发射电子枪。普通热阴极或六硼化镧阴极电子枪都属于热发射电子枪,场发射电子枪属于冷发射电子枪。配备场发射电子枪可以使样品表面的电子束直径小于 3nm,所以场发射电子枪是高分辨sem扫描电镜的理想电子源。
②电磁透镜:其作用主要是把电子枪的束斑逐渐缩小,使原来直径约为 50um的束斑缩小成一个只有数纳米的细小束斑。扫描电镜一般有三个聚光镜,前两个透镜是强透镜,用来缩小电子束光斑尺寸,第三个聚光镜是弱透镜,具有较长的焦距,在该透镜下方放置样品可避免磁场对二次电子轨迹的干扰。
③光阑:有两种作用:一个作用是过滤远轴电子,减小能量色差,提高光源的质量;另外一个作用是改变孔径角,影响景深。
④样品室:其主要部件是样品台。它除能进行三维空间的移动,还能倾斜和转动。
(2)扫描系统:其作用是提供入射电子束在样品表面上以及阴极射线管内电子束在荧光屏上的同步扫描信号。改变入射电子束在样品表面扫描振幅,以获得所需放大倍率的扫描像。
(3)信号收集放大系统:其作用是收集样品在入射电子作用下产生的物理信号,然后经处理放大作为显像系统的调制信号。不同的物理信号需要不同类型的收集系统,大致可分为三类:电子检测器,阴极荧光检测器和X射线检测器。在sem扫描电镜中普遍使用的是电子检测器,它由闪烁体,光导管和光申倍增器所组成,可以用来检测二次电子、背散射电子和透射电子等信号。
(4)图像显示和记录系统:其作用是将信号收集放大系统输出的反映样品表面状态的调制信号,转换成屏幕上可观察的图像,并在磁盘等记录系统中保存。
(5)真空系统和电源系统:真空系统的作用是为保证电子光学系统正常工作防止样品污染,提高灯丝寿命,一般情况下要求保持 10-4~10-5mmHg(1mmHg=133.322Pa)的真空度。电源系统由稳压、稳流及相应的安全保护电路所组成,其作用是提供扫描电镜各部分所需的电源。
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