介绍一下电子扫描显微镜

扫描电子显微镜的介绍~

扫描电子显微镜（SEM）是1965年发明的较现代的细胞生物学研究工具，主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。二次电子能够产生样品表面放大的形貌像，这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的，即使用逐点成像的方法获得放大像。

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电子扫描显微镜工作原理
是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。
试样为块状或粉末颗 粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成像信号。由电子枪发射的能量为 5 ～ 35keV 的电子，以其交 叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺 序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射（以及其它物理信号），二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集 转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。

新设备简介
扫描电子显微镜的应用

扫描电子显微镜是一种多功能的仪器、具有很多优越的性能、是用途最为广泛的一种仪器．它可以进行如下基本分析：
（1） 三维形貌的观察和分析；
（2） 在观察形貌的同时，进行微区的成分分析。
① 观察纳米材料，所谓纳米材料就是指组成材料的颗粒或微晶尺寸在0.1-100nm范围内，在保持表面洁净的条件下加压成型而得到的固体材料。纳米材料具有许多与晶体、非晶态不同的、独特的物理化学性质。纳米材料有着广阔的发展前景，将成为未来材料研究的重点方向。扫描电子显微镜的一个重要特点就是具有很高的分辨率。现已广泛用于观察纳米材料。
② 进口材料断口的分析：扫描电子显微镜的另一个重要特点是景深大，图象富立体感。扫描电子显微镜的焦深比透射电子显微镜大10倍，比光学显微镜大几百倍。由于图象景深大，故所得扫描电子象富有立体感，具有三维形态，能够提供比其他显微镜多得多的信息，这个特点对使用者很有价值。扫描电子显微镜所显示饿断口形貌从深层次，高景深的角度呈现材料断裂的本质，在教学、科研和生产中，有不可替代的作用，在材料断裂原因的分析、事故原因的分析已经工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。
③ 直接观察大试样的原始表面，它能够直接观察直径100mm，高50mm，或更大尺寸的试样，对试样的形状没有任何限制，粗糙表面也能观察，这便免除了制备样品的麻烦，而且能真实观察试样本身物质成分不同的衬度（背反射电子象）。
④ 观察厚试样，其在观察厚试样时，能得到高的分辨率和最真实的形貌。扫描电子显微的分辨率介于光学显微镜和透射电子显微镜之间，但在对厚块试样的观察进行比较时，因为在透射电子显微镜中还要采用复膜方法，而复膜的分辨率通常只能达到10nm，且观察的不是试样本身。因此，用扫描电子显微镜观察厚块试样更有利，更能得到真实的试样表面资料。
⑤ 观察试样的各个区域的细节。试样在样品室中可动的范围非常大，其他方式显微镜的工作距离通常只有2-3cm，故实际上只许可试样在两度空间内运动，但在扫描电子显微镜中则不同。由于工作距离大（可大于20mm）。焦深大（比透射电子显微镜大10倍）。样品室的空间也大。因此，可以让试样在三度空间内有6个自由度运动（即三度空间平移、三度空间旋转）。且可动范围大，这对观察不规则形状试样的各个区域带来极大的方便。
⑥ 在大视场、低放大倍数下观察样品，用扫描电子显微镜观察试样的视场大。在扫描电子显微镜中，能同时观察试样的视场范围F由下式来确定：F=L/M
式中 F——视场范围；
M——观察时的放大倍数；
L——显象管的荧光屏尺寸。
若扫描电镜采用30cm（12英寸）的显象管，放大倍数15倍时，其视场范围可达20mm，大视场、低倍数观察样品的形貌对有些领域是很必要的，如刑事侦察和考古。
⑦ 进行从高倍到低倍的连续观察，放大倍数的可变范围很宽，且不用经常对焦。扫描电子显微镜的放大倍数范围很宽（从5到20万倍连续可调），且一次聚焦好后即可从高倍到低倍、从低倍到高倍连续观察，不用重新聚焦，这对进行事故分析特别方便。
⑧ 观察生物试样。因电子照射而发生试样的损伤和污染程度很小。同其他方式的电子显微镜比较，因为观察时所用的电子探针电流小（一般约为10-10 -10-12A）电子探针的束斑尺寸小（通常是5nm到几十纳米），电子探针的能量也比较小（加速电压可以小到2kV）。而且不是固定一点照射试样，而是以光栅状扫描方式照射试样。因此，由于电子照射面发生试样的损伤和污染程度很小，这一点对观察一些生物试样特别重要。
⑨ 进行动态观察。在扫描电子显微镜中，成象的信息主要是电子信息，根据近代的电子工业技术水平，即使高速变化的电子信息，也能毫不困难的及时接收、处理和储存，故可进行一些动态过程的观察，如果在样品室内装有加热、冷却、弯曲、拉伸和离子刻蚀等附件，则可以通过电视装置，观察相变、断烈等动态的变化过程。
⑩ 从试样表面形貌获得多方面资料，在扫描电子显微镜中，不仅可以利用入射电子和试样相互作用产生各种信息来成象，而且可以通过信号处理方法，获得多种图象的特殊显示方法，还可以从试样的表面形貌获得多方面资料。因为扫描电子象不是同时记录的，它是分解为近百万个逐次依此记录构成的。因而使得扫描电子显微镜除了观察表面形貌外还能进行成分和元素的分析，以及通过电子通道花样进行结晶学分析，选区尺寸可以从10μm到3μm。
由于扫描电子显微镜具有上述特点和功能，所以越来越受到科研人员的重视，用途日益广泛。现在扫描电子显微镜已广泛用于材料科学（金属材料、非金属材料、钠米材料）、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害（火灾、失效分析）鉴定、刑事侦察、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。

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铜陵县19196892479： 扫描隧道电子显微镜的介绍 - ？
宫凤盐酸： 扫描隧道电子显微镜(scanning tunneling microscope,STM)是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器,利用电子在原子间的量子隧穿效应,将物质表面原子的排列状态转换为图像信息的.在量子隧穿效应中,原子间距离与隧穿电流关系相应.通过移动着的探针与物质表面的相互作用,表面与针尖间的隧穿电流反馈出表面某个原子间电子的跃迁,由此可以确定出物质表面的单一原子及它们的排列状态.

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宫凤盐酸： 显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,是人类进入原子时代的标志.主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器.显微镜分光学显微镜和电子显微镜:光学显微镜是在1590年由荷兰的杨森父子所首创.现在的光学...

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宫凤盐酸： 电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器. 电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示.20世纪70年代,透射式电子显微镜的分辨...

铜陵县19196892479： 电子显微镜是怎样的一种分析仪器呢? ？
宫凤盐酸： 电子显微镜是一种以高速运动的电子束作光源,电磁透镜会聚或放大成像而获得试样微观形貌、化学成分和晶体结构信息的现代分析仪器.一般通过检测电子与试样物质相互作用时产生的信息而完成分析.根据检测信息的不同,分为透射电子显微镜、扫描电子显微镜和电子探针X射线微区分析仪等电子光学仪器.这些仪器都具有极高的分辨率和放大倍数,透射电镜的点分辨率可达0.2—0.3nm,晶格分辨率达0.1—0.2nm,仪器的自动化程度高.近代的电子显微镜已发展成具有多种功能的综合性仪器,集透射、扫描、微区分析于一体.若增加拉伸,压缩、冷台和热台等附件,可进行动态下的微观分析.已成为材料微观结构研究不可缺少的工具.

铜陵县19196892479： 什么是电子显微镜?？
宫凤盐酸： 电子显微镜(electron microscope),简称电镜,是使用电子来展示物件的内部或表面的显微镜. 高速的电子的波长比可见光的波长短(波粒二象性),而显微镜的分辨率受其使用的波长的限制,因此电子显微镜的分辨率(约0.1纳米)远高于光学显微镜的分辨率(约200纳米).

铜陵县19196892479： 电子显微镜成像原理 - ？
宫凤盐酸： 一、透射电子显微镜的成像原理可分为三种情况: 1、吸收像:当电子射到质量、密度大的样品时,主要的成相作用是散射作用.样品上质量厚度大的地方对电子的散射角大,通过的电子较少,像的亮度较暗.早期的透射电子显微镜都是基于这...

铜陵县19196892479： 扫描电子显微镜的发展历史是怎样的? ？
宫凤盐酸： 1965第一部商用SEM出现(Cambridge)1966JEOL发表第一部商用SEM(JSM1)1958年中国科学院组织研制1959年第一台100KV电子显微镜1975年第一台扫描电子显微镜DX3在中国科学院科学仪器厂(现北京中科科仪技术发展有限责任公司)研发成功1980年中科科仪引进美国技术,开发KYKY1000扫描电镜扫描电子显微镜工作原理编辑扫描电子显微镜的制造依据是电子与物质的相互作用

铜陵县19196892479： 什么是电子显微镜 - ？
宫凤盐酸： 电子显微镜以电子束来代替可见光束,分辨率没可见光谱之内的限制,分辨率可达原子直径的两倍.放大率是200~200 000倍,有两类1发射型用于研究电子放射现象.2电磁、静电扫描型用以增加普通光学显微镜的应用范围.