SEM扫描电镜如何进行分析?
日期:2024-07-01 11:57:48 浏览次数:54
SEM扫描电镜的分析过程主要基于探测电子与样品相互作用产生的各种信号。以下是扫描电镜进行分析的详细步骤和要点:
工作原理:
扫描电镜通过顶部的电子光源(电子枪)发射电子,这些电子在加速电压的作用下,经过电磁透镜聚焦成极细的电子束。
电子束在样品表面进行有序的光栅扫描,与样品相互作用产生二次电子、背散射电子、X射线等多种信息。
信号检测与成像:
二次电子和背散射电子等信号由相应的探测器检测,并经过放大处理,Z终传送到显示屏上,调制显示屏的亮度,形成与样品表面相对应的显微形貌图像。
扫描电镜采用逐行扫描、逐点成像的方法,将样品表面的不同信息特征按顺序成比例地转换成视频信号,Z终在荧光屏上观察到放大的显微形貌图像。
主要分析信号:
二次电子:主要用于观察样品表面形貌,对表面状态非常敏感。二次电子能量较低,主要来自样品表面1~10nm深度范围,因此二次电子像能很好地显示试样表面的微观形貌。
背散射电子:能量大于50eV,小于入射电子能量E0,大部分约0.7~0.9E0。背散射电子信号不仅可以分析试样形貌特征,而且可以显示试样化学组分特征,在一定的范围内粗略进行定性分析试样表面的化学组分分布情况。
特征X射线:通过激发试样原子内层电子跃迁产生,用于定量分析样品组成。
分析过程:
通过调节电子束在样品表面扫描的幅度(As)来改变放大倍数,同时保持荧光屏阴极射线同步扫描的幅度(Ac)固定不变。
分辨率是SEM扫描电镜的一个重要性能指标,它决定了能够分析的Z小区域和能够分辨两点之间的Z小距离。
扫描电镜具有大的景深,可以在聚焦完成后显示一定纵深范围内的清晰图像,这使得观察表面的凹凸不平信息更为便捷。
应用领域:
SEM扫描电镜在材料学、物理学、化学、生物学、考古学、地矿学以及微电子工业等领域有广泛的应用,可用于观察和分析纳米材料的结构、高分子材料的微观形貌、金属材料的微观组织、陶瓷材料的晶相等多种类型的样品。
注意事项:
样品制备需要满足一定的要求,如样品B须是固体,满足无毒、无放射性、无污染、无磁、无水、成分稳定等。
对于导电性差的样品,需要进行镀膜处理以增加导电性,并防止样品的热损伤。
通过上述步骤和要点,扫描电镜能够有效地对样品进行高分辨率的表面形貌观察和微区成分分析。
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