SEM電(dian)鏡(jing)出(chu)租適於(yu)桌(zhuo)旁(pang)設置的設計尺(chi)寸

適於(yu)桌(zhuo)旁(pang)設置的設計尺(chi)寸

簡單(dan)設置在zui能發揮效(xiao)果(guo)的地(di)方

無(wu)需(xu)選擇(ze)設置場所的適於(yu)桌(zhuo)旁(pang)設置的設計尺(chi)寸

本(ben)體寬(kuan)度(du)只(zhi)有 395mm，與書(shu)桌寬(kuan)度(du)相(xiang)同，對(dui)桌子(zi)尺(chi)寸(cun)沒有硬性(xing)要(yao)求，不必(bi)保(bao)留(liu)特(te)別(bie)空間(jian)。設置在易操作的理(li)想(xiang)觀察(cha)環境，zui大(da)限度(du)發揮導入(ru)效(xiao)果(guo)。不必(bi)為(wei)觀察(cha)而跑遠(yuan)路。

SEM電(dian)鏡(jing)出(chu)租接(jie)通(tong)電(dian)源(yuan)即(ji)可(ke)觀察(cha)

啟(qi)動所需步驟(zhou)只(zhi)是連接(jie)電(dian)源(yuan)。僅需 3 分(fen)鐘(zhong)即(ji)可(ke)開(kai)始觀察(cha)，觀察(cha)終(zhong)了時(shi)切(qie)斷(duan)電(dian)源(yuan)。只(zhi)在需要(yao)時才接(jie)通(tong)電(dian)源(yuan)，為(wei)節約能源(yuan)而(er)設計。任何時(shi)候(hou)都(dou)可(ke)輕(qing)松觀察(cha)，提(ti)高觀察(cha)頻度(du)的同(tong)時(shi)，也可迅速(su)應對(dui)急切觀察(cha)，可提(ti)高解析(xi)效(xiao)率(lv)。

結(jie)構組(zu)成(cheng)

掃(sao)描電(dian)子(zi)顯微(wei)鏡(jing)由(you)三(san)大(da)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)：真(zhen)空系(xi)統(tong)，電(dian)子(zi)束(shu)系(xi)統(tong)以及(ji)成(cheng)像(xiang)系(xi)統(tong)。

以下(xia)提(ti)到(dao)掃(sao)描電(dian)子(zi)顯微(wei)鏡(jing)之處(chu)，均用(yong)SEM代替

真(zhen)空系(xi)統(tong)

真(zhen)空系(xi)統(tong)主(zhu)要(yao)包括真(zhen)空泵(beng)和(he)真(zhen)空柱(zhu)兩(liang)部(bu)分(fen)。真(zhen)空柱(zhu)是壹個(ge)密封(feng)的柱(zhu)形(xing)容(rong)器(qi)。

真(zhen)空泵(beng)用(yong)來(lai)在真(zhen)空柱(zhu)內(nei)產生真(zhen)空。有機(ji)械(xie)泵(beng)、油擴散泵以及(ji)渦(wo)輪分子(zi)泵三(san)大(da)類(lei)，機(ji)械(xie)泵(beng)加(jia)油擴散泵的組(zu)合可以滿(man)足(zu)配置鎢槍的SEM的真(zhen)空要(yao)求，但(dan)對(dui)於裝(zhuang)置(zhi)了(le)場致發射槍或(huo)六(liu)硼化(hua)鑭(lan)槍的SEM，則(ze)需(xu)要(yao)機(ji)械(xie)泵(beng)加(jia)渦(wo)輪分子(zi)泵的組(zu)合。

成像(xiang)系(xi)統(tong)和電(dian)子(zi)束(shu)系(xi)統(tong)均內(nei)置在真(zhen)空柱(zhu)中。真(zhen)空柱(zhu)底(di)端(duan)即(ji)為(wei)右(you)圖所示的密封(feng)室(shi)，用於(yu)放(fang)置樣(yang)品。

之所以要(yao)用真(zhen)空，主(zhu)要(yao)基於以下(xia)兩(liang)點(dian)原(yuan)因：

電(dian)子(zi)束(shu)系(xi)統(tong)中的燈(deng)絲(si)在普(pu)通大(da)氣(qi)中會迅(xun)速氧化(hua)而失(shi)效(xiao)，所以除了在使(shi)用(yong)SEM時(shi)需(xu)要(yao)用真(zhen)空以外(wai)，平時(shi)還需(xu)要(yao)以純氮(dan)氣(qi)或(huo)惰(duo)性氣(qi)體充滿(man)整(zheng)個(ge)真(zhen)空柱(zhu)。

為(wei)了(le)增(zeng)大(da)電(dian)子(zi)的平(ping)均自(zi)由(you)程(cheng)，從(cong)而使(shi)得(de)用於(yu)成像(xiang)的電(dian)子(zi)更(geng)多。

電(dian)子(zi)束(shu)系(xi)統(tong)　　

電(dian)子(zi)束(shu)系(xi)統(tong)由(you)電(dian)子(zi)槍和(he)電(dian)磁(ci)透(tou)鏡(jing)兩(liang)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)，主(zhu)要(yao)用於產生壹(yi)束(shu)能量分布極窄的、電(dian)子(zi)能量確定的電(dian)子(zi)束(shu)用(yong)以掃(sao)描成(cheng)像(xiang)。

電(dian)子(zi)槍

電(dian)子(zi)槍用(yong)於(yu)產生電(dian)子(zi)，主(zhu)要(yao)有兩(liang)大(da)類(lei)，共三種(zhong)。

壹類(lei)是利(li)用場致發射效(xiao)應(ying)產生電(dian)子(zi)，稱(cheng)為(wei)場致發射電(dian)子(zi)槍。這(zhe)種電(dian)子(zi)槍極(ji)其(qi)昂貴(gui)，在十萬美(mei)元(yuan)以上(shang)，且(qie)需要(yao)小(xiao)於(yu)10-10torr的*真(zhen)空。但(dan)它具(ju)有至少(shao)1000小(xiao)時(shi)以上(shang)的壽命，且不需要(yao)電(dian)磁(ci)透(tou)鏡(jing)系(xi)統(tong)。

另壹(yi)類則(ze)是利(li)用熱(re)發射效(xiao)應(ying)產生電(dian)子(zi)，有鎢槍和(he)六(liu)硼化(hua)鑭(lan)槍兩(liang)種(zhong)。鎢槍壽命在30～100小(xiao)時(shi)之間(jian)，價(jia)格便(bian)宜，但成(cheng)像(xiang)不如(ru)其(qi)他(ta)兩(liang)種(zhong)明亮，常作為(wei)廉價或(huo)標(biao)準(zhun)SEM配(pei)置(zhi)。六(liu)硼化(hua)鑭(lan)槍壽命介於(yu)場致發射電(dian)子(zi)槍與(yu)鎢(wu)槍之間(jian)，為(wei)200～1000小(xiao)時(shi)，價格約(yue)為(wei)鎢槍的十倍(bei)，圖像(xiang)比鎢(wu)槍明(ming)亮5～10倍(bei)，需(xu)要(yao)略高於鎢(wu)槍的真(zhen)空，壹(yi)般在10-7torr以上(shang)；但(dan)比鎢(wu)槍容(rong)易產生過(guo)度(du)飽(bao)和和熱激(ji)發問題(ti)。

電(dian)磁(ci)透(tou)鏡(jing)

熱(re)發射電(dian)子(zi)需(xu)要(yao)電(dian)磁(ci)透(tou)鏡(jing)來(lai)成束(shu)，所以在用熱(re)發射電(dian)子(zi)槍的SEM上(shang)，電(dian)磁(ci)透(tou)鏡(jing)*。通(tong)常會裝(zhuang)配兩(liang)組(zu)：

匯聚(ju)透(tou)鏡(jing)：顧(gu)名(ming)思義，匯聚(ju)透(tou)鏡(jing)用(yong)匯聚(ju)電(dian)子(zi)束(shu)，裝(zhuang)配(pei)在真(zhen)空柱(zhu)中，位於(yu)電(dian)子(zi)槍之下(xia)。通常不止壹(yi)個(ge)，並有壹組(zu)匯聚(ju)光(guang)圈(quan)與(yu)之相(xiang)配。但匯聚(ju)透(tou)鏡(jing)僅僅用於(yu)匯聚(ju)電(dian)子(zi)束(shu)，與(yu)成(cheng)像(xiang)會焦(jiao)無關。

物鏡(jing)：物(wu)鏡為真(zhen)空柱(zhu)中zui下方(fang)的壹(yi)個(ge)電(dian)磁(ci)透(tou)鏡(jing)，它負(fu)責將電(dian)子(zi)束(shu)的焦(jiao)點匯聚(ju)到(dao)樣品(pin)表(biao)面(mian)。

成像(xiang)系(xi)統(tong)　　

電(dian)子(zi)經過壹(yi)系(xi)列(lie)電(dian)磁(ci)透(tou)鏡(jing)成(cheng)束後，打(da)到(dao)樣品(pin)上(shang)與(yu)樣品相(xiang)互作用(yong)，會產生次(ci)級(ji)電(dian)子(zi)、背(bei)散射電(dian)子(zi)、歐革電(dian)子(zi)以及(ji)X射線等(deng)壹(yi)系(xi)列(lie)信(xin)號(hao)。所以需(xu)要(yao)不同的探(tan)測器譬(pi)如(ru)次(ci)級(ji)電(dian)子(zi)探(tan)測器、X射線能譜分(fen)析儀等(deng)來(lai)區(qu)分(fen)這(zhe)些信(xin)號(hao)以獲(huo)得(de)所需要(yao)的信(xin)息(xi)。雖然(ran)X射線信號(hao)不能用於(yu)成像(xiang)，但習(xi)慣(guan)上(shang)，仍(reng)然(ran)將X射線分析(xi)系(xi)統(tong)劃分到(dao)成像(xiang)系(xi)統(tong)中。

有些探(tan)測器造價(jia)昂貴(gui)，比如(ru)Robinsons式(shi)背散射電(dian)子(zi)探(tan)測器，這(zhe)時，可(ke)以使(shi)用(yong)次(ci)級(ji)電(dian)子(zi)探(tan)測器代替，但(dan)需(xu)要(yao)設定壹個(ge)偏(pian)壓(ya)電(dian)場以篩除次級(ji)電(dian)子(zi)。

放(fang)大(da)率(lv)

與(yu)普(pu)通光(guang)學(xue)顯微(wei)鏡(jing)不同，在SEM中，是通過(guo)控(kong)制(zhi)掃(sao)描區(qu)域(yu)的大(da)小(xiao)來(lai)控(kong)制(zhi)放(fang)大(da)率(lv)的。如(ru)果(guo)需要(yao)更高的放(fang)大(da)率(lv)，只(zhi)需要(yao)掃(sao)描更(geng)小(xiao)的壹(yi)塊(kuai)面積(ji)就(jiu)可以了(le)。放(fang)大(da)率(lv)由(you)屏(ping)幕(mu)/照(zhao)片面(mian)積(ji)除以掃(sao)描面(mian)積(ji)得(de)到(dao)。

所以，SEM中，透鏡(jing)與放(fang)大(da)率(lv)無(wu)關。

場深

在SEM中，位於(yu)焦(jiao)平面(mian)上下(xia)的壹(yi)小(xiao)層(ceng)區(qu)域(yu)內的樣(yang)品(pin)點都(dou)可(ke)以得(de)到(dao)良(liang)好的會焦(jiao)而成(cheng)象。這(zhe)壹小(xiao)層(ceng)的厚(hou)度(du)稱(cheng)為場深，通常(chang)為(wei)幾納(na)米(mi)厚(hou)，所以，SEM可(ke)以用(yong)於(yu)納(na)米(mi)級(ji)樣品(pin)的三(san)維(wei)成像(xiang)。

作用(yong)體(ti)積(ji)

電(dian)子(zi)束(shu)不僅僅與樣(yang)品表(biao)層(ceng)原(yuan)子發生作用(yong)，它實際上與壹定厚(hou)度(du)範(fan)圍內的樣(yang)品(pin)原(yuan)子發生作用(yong)，所以存(cun)在壹個(ge)作用(yong)“體(ti)積(ji)”。

作用(yong)體(ti)積(ji)的厚(hou)度(du)因信號的不同而(er)不同：

歐革電(dian)子(zi)：0.5～2納(na)米(mi)。

次(ci)級(ji)電(dian)子(zi)：5λ，對(dui)於導(dao)體(ti)，λ=1納(na)米(mi)；對(dui)於絕(jue)緣(yuan)體，λ=10納(na)米(mi)。

背(bei)散射電(dian)子(zi)：10倍(bei)於(yu)次(ci)級(ji)電(dian)子(zi)。

特(te)征(zheng)X射線：微米(mi)級(ji)。

X射線連續譜：略大(da)於(yu)特(te)征(zheng)X射線，也在微米(mi)級(ji)。

工作距(ju)離(li)

工作距(ju)離(li)指從(cong)物鏡(jing)到(dao)樣品(pin)zui高點的垂(chui)直(zhi)距離(li)。

如(ru)果(guo)增加(jia)工作距(ju)離(li)，可以在其(qi)他(ta)條件(jian)不變的情況(kuang)下獲(huo)得(de)更大(da)的場深。

如(ru)果(guo)減少(shao)工作距(ju)離(li)，則(ze)可(ke)以在其(qi)他(ta)條件(jian)不變的情況(kuang)下獲(huo)得(de)更高的分(fen)辨率(lv)。

通(tong)常(chang)使(shi)用(yong)的工(gong)作距(ju)離(li)在5毫米到(dao)10毫米之間(jian)。

成(cheng)象

次級(ji)電(dian)子(zi)和(he)背(bei)散射電(dian)子(zi)可(ke)以用(yong)於(yu)成象，但後(hou)者(zhe)不如(ru)前(qian)者(zhe)，所以通(tong)常(chang)使(shi)用(yong)次(ci)級(ji)電(dian)子(zi)。

表(biao)面(mian)分(fen)析

歐革電(dian)子(zi)、特(te)征(zheng)X射線、背散射電(dian)子(zi)的產生過(guo)程(cheng)均與(yu)樣品(pin)原(yuan)子性(xing)質(zhi)有關，所以可(ke)以用(yong)於(yu)成分(fen)分析。但由(you)於(yu)電(dian)子(zi)束(shu)只(zhi)能穿透(tou)樣品(pin)表(biao)面(mian)很淺的壹(yi)層(ceng)（參(can)見(jian)作用(yong)體(ti)積(ji)），所以只(zhi)能用於(yu)表面(mian)分(fen)析(xi)。

表(biao)面分(fen)析以特(te)征(zheng)X射線分析(xi)zui常(chang)用(yong)，所用到(dao)的探(tan)測器有兩(liang)種(zhong)：能譜分(fen)析儀與波(bo)譜分(fen)析儀。前(qian)者(zhe)速度(du)快(kuai)但精(jing)度(du)不高，後者(zhe)非(fei)常精(jing)確，可(ke)以檢(jian)測(ce)到(dao)“痕跡(ji)元(yuan)素(su)”的存(cun)在但耗時太(tai)長。