一、什么是掃描電鏡：

掃描電子顯微鏡 (scanning electron microscope, SEM) 是一種用于高分辨率微區(qū)形貌分析的大型精密儀器 。具有景深大、分辨率高, 成像直觀、立體感強(qiáng)、放大倍數(shù)范圍寬以及待測(cè)樣品可在三維空間內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和傾斜等特點(diǎn)。另外具有可測(cè)樣品種類(lèi)豐富, 幾乎不損傷和污染原始樣品以及可同時(shí)獲得形貌、結(jié)構(gòu)、成分和結(jié)晶學(xué)信息等優(yōu)點(diǎn)。

二、掃描電鏡的主要原理：

主要原理是依據(jù)電子與物質(zhì)的相互作用。高能入射電子轟擊物質(zhì)表面，激發(fā)樣品產(chǎn)生次級(jí)電子，通過(guò)顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈與電子束同步掃描，再呈像。

三、掃描電鏡主要應(yīng)用范圍：

目前, 掃描電子顯微鏡已被廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、司法、地球科學(xué)、材料學(xué)以及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的微觀研究, 僅在地球科學(xué)方面就包括了結(jié)晶學(xué)、礦物學(xué)、礦床學(xué)、沉積學(xué)、地球化學(xué)、寶石學(xué)、微體古生物、天文地質(zhì)、油氣地質(zhì)、工程地質(zhì)和構(gòu)造地質(zhì)等。

1. 三維形貌的觀察和分析;
2. 在觀察形貌的同時(shí),進(jìn)行微區(qū)的成分分析。

①觀察納米材料

②進(jìn)行材料斷口的分析

③直接觀察大試樣的原始表面

④觀察厚試樣

⑤觀察試樣的各個(gè)區(qū)域的細(xì)節(jié)

⑥在大視場(chǎng)、低放大倍數(shù)下觀察樣品

⑦進(jìn)行從高倍到低倍的連續(xù)觀察

⑧觀察生物試樣

⑨進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察

四、掃描電鏡有哪幾類(lèi)：

根據(jù)電子槍種類(lèi)可分為三種：場(chǎng)發(fā)射電子槍、鎢絲槍和六硼化鑭 。其中, 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡又可分為冷場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡和肖特基掃描電鏡。

根據(jù)結(jié)合的技術(shù)來(lái)分的話，可分為冷凍掃描電鏡、環(huán)境掃描電鏡、電子聲掃描電鏡

五、掃描電鏡的主要結(jié)構(gòu)：

1. 電子光學(xué)系統(tǒng)：產(chǎn)生高能電子束的鏡筒，包括:電子槍、電磁透鏡和掃描線圈;
2. 信號(hào)探測(cè)處理及成像系統(tǒng)：接收并處理各種電子信號(hào)，包括掃描信號(hào)發(fā)生器、探測(cè)器、掃描放大器、電子信息處理器和監(jiān)控器;
3. 圖像記錄系統(tǒng)：記錄電子圖像的信息，包括攝像頭、圖像分析器和記錄設(shè)備;
4. 真空系統(tǒng)：作為電子束與樣品作用載體，包括樣品室、真空閥門(mén)、機(jī)械泵、油擴(kuò)散泵、離子泵和真空檢測(cè)裝置;
5. 電源供給系統(tǒng)：調(diào)控掃描電子顯微鏡外部環(huán)境，包括不間斷電源、變壓器、穩(wěn)壓器、安全控制線路和獨(dú)立地線。

六、樣品制備原則：

SEM樣品若為金屬或?qū)щ娦粤己茫瑒t表面不需任何處理，可直接觀察。若為非導(dǎo)體，則需鍍上一層金屬膜或碳膜協(xié)助樣品導(dǎo)電，膜層應(yīng)均勻無(wú)明顯特征，以避免干擾樣品表面。金屬膜較碳膜容易鍍，適用于SEM影像觀察，通常為Au或Au-Pd合金或Pt。而碳膜較適于X光微區(qū)分析，主要是因?yàn)樘嫉脑有虻?，可以減少X光吸收。

1. 顯露出所欲分析的位置。
2. 表面導(dǎo)電性良好，需能排除電荷。
3. 不得有松動(dòng)的粉末或碎屑(以避免抽真空時(shí)粉末飛揚(yáng)污染鏡柱體)。
4. 需耐熱，不得有熔融蒸發(fā)的現(xiàn)象。
5. 不能含液狀或膠狀物質(zhì)，以免揮發(fā)。
6. 非導(dǎo)體表面需鍍金(影像觀察)或鍍碳(成份分析)。