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【讨论】请问分辨率与加速电压的关系~~~

扫描电镜(SEM/EDS)

  • 比较迷惑,还请高人指点~~~~~~~~
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  • 共工

    第1楼2007/12/19

    理论上讲,高加速电压可以减低色差,分辨率由此提高,所以一般的钨灯丝电镜的分辨率指标都是以30KV做标准的。

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  • wuthering

    第2楼2007/12/19

    高的加速电压会不会使激发的电子能量变高--》波长变短
    从而也影响到分辨率?

    呵呵,比较土,对这个不大懂

    RENXIN 发表:理论上讲,高加速电压可以减低色差,分辨率由此提高,所以一般的钨灯丝电镜的分辨率指标都是以30KV做标准的。

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  • jzhx68

    第3楼2007/12/20

    在光学原理中,有一个很著名的阿贝(Abbe)公式:
    d=0.612λ/(n•sin α)
    式中:    λ—— 使用光线的波长值
    n —— 光路中透镜对介质的折射率系数
    α —— 入射光束与透镜光轴间的夹角
    普通光学显微镜,为提高分辨率即d↓,则须使λ↓或(n•sin α)↑。选用玻璃材料透镜只能使其对介质(空气、水或油)折射率的最大值为nmAx→1.5左右。α →90°时,sinα的最大值才为1,所以(n•sinα)的最大值只能为1.5。则d≈0.5λ,即分辨率约为使用光波长的一半。可见光的波长范围是:390nm~760nm,取可见光的波长为较短数值λ=400nm时(相当于紫色光),dLM≈200nm=0.2μm,这基本上可认为是一般光学显微镜的最高分辨能力了。从阿贝公式和以上分析可以看出,追求更高分辨率最有希望的途径则是选用波长更短的光线了。我们知道,从无线电波、可见光、X和γ射线到电子波,都具有波动性质,可以统称为电磁波,只是由于各自产生的条件不同,致使其频率和波长也不同,
    电磁波种类    波长    电子波束(加速电压)    波长(nm)
    无线电波    1012~106    100V    0.123
    红外线    5×105~103    10kV    0.0122
    可见光    760~390    100kV    0.00387
    紫外光    390~13       
    X线    10~0.05       
    γ射线    1.1~0.005       
    紫外光显微镜的分辨本领之所以能高于普通可见光显微镜,是由于紫外光的波长较可见光为短,对于X射线、γ射线虽然波长更短,由于找不到合适的透镜材料而无法研制。
    从表1中可看出,如选用电子波来观察物体,其波长更短,更有利于提高分辨率。电子显微镜正是利用电子波束做为“光源”来进行放大成像的。
    由于电镜入射光线与光轴夹角只能取得很小:α ≈ 10-2~10-3弧度,即sin α ≈ α = 10-2~10-3。对于电镜的折射元件——磁透镜,折射系数n = 1,则n•sin α =10-2~10-3。再考虑电镜的其他特定因素,电镜分辨率(dEM)大约在1~2nm左右。
    由于材料缺陷、加工精度、工作状态和样品制备等多方面因素的影响,并非每台电镜都能轻易达到这个分辨率水平的。电子显微镜的极限分辨率是在最佳状态下,使用特制的检验标本拍摄出来的。在实际观察标本所能达到的成像分辨率往往要低得多。
    分辨率在某种意义上说,如同于人眼的视力一样,会受到许多因素的影响。扫描电子显微镜分辨率为2nm,并不意味着所有小至2nm的显微结构都能显示得清楚。因为它不仅与仪器本身有关,而且还与样品的性质、样品制备以及环境条件有关。

    wuthering 发表:比较迷惑,还请高人指点~~~~~~~~

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  • 阿朗

    第4楼2007/12/20

    顶楼上的,是比较权威的解释了

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  • annelugel

    第5楼2008/06/18

    一般而言,使用的加速电压越高,分辨率越好。

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