扫描电镜原理,sem扫描电镜的原理

展全思梦 2026-01-29 21:49:38

扫描电镜原理,sem扫描电镜的原理

扫描电镜的工作原理是怎样的？

扫面电镜（SEM）的工作原理通俗点讲，就是高能电子束轰击样品，产生各种信号（二次电子，背散射电子），这些信号被探测器收集并成像。下面我们就用图片加文字的方式把成像原理详细介绍下：1 扫描电镜的构造扫描电镜主要由五大系统组成，即电子光学系统，扫描系统，信号收集系统，成像和记录系统，真空和电源系统。电子光学系统：由电子枪，聚光镜，物镜和样品室组成，将来自电子枪的电子束聚焦成直径小亮度高的入射电子束。

扫描系统：主要是指扫描线圈，使入射电子束在样品表面扫描和调节放大倍数。信号收集系统：电子收集器将各种物理信号收集起来，通过光电倍增管等组件使得光信号转换为电信号。图像显示和记录系统：将电信号成比例的转换为阴极射线管（LED）电子束强度的变化，这样在显示器上得到一副黑白扫描像，可用CCD照相记录下来。真空系统和电源系统：电子束需要真空环境，因为空气中的各种粒子会散射大量的入射电子，导致成像质量下降。

2 扫描电镜的工作过程电子枪加高电压，电子被牵引逸出形成电子束，电子束在电磁透镜（聚光器）的聚焦作用下形成更细的聚焦电子束。电子束以光栅的模式扫描样品表面。此时产生各种物理信号：二次电子，背散射电子，透射电子，吸收电子，俄歇电子和特征X射线。信号被收集处理，最终成像。3 扫描电镜产生的信号电子与样品相互作用产生各种电子信号，其中最重要的三个信号是二次电子SE，背散射电子BSE，特征X射线。

背散射电子是被样品中原子反射回来的入射电子。它来自于样品较深层区域，对原子序数特别敏感，原子序数越大，图像就越亮。二次电子是被入射电子轰击出来的样品核外电子。它来自于样品表面区域，可用于表面形貌观察，图像立体感很强。特征X射线是原子内层电子受到激发后，在能级跃迁过程中直接释放的具有特征能量和波长的电磁辐射。

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