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扫描电镜成像

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扫描电镜成像相关的论坛

  • 有关扫描电镜的扫描成像问题

    扫描电镜号称扫描与成像是同步的，就是扫一个点存一个点，但它成像后的图像存储又有1024、3072、甚至32k等多种分辨率，那究竟电镜的扫描分辨率是多少

  • 信号探测器对扫描电镜成像效果的影响

    扫描电镜因其分辨率高、制样简单、扩展性强等 特点，是常用的显微成像设备之一。电镜利用电子与 物质相互作用产生的信号，经计算拟合后模拟出样品 形貌。因此，电镜成像效果受捕获信号的类型影响。本作品介绍了扫描

  • 【原创大赛】扫描电镜中扫描旋转及对非导电样品的成像应用探讨

    【原创大赛】扫描电镜中扫描旋转及对非导电样品的成像应用探讨

    扫描电镜是材料学研究中的常用仪器，通过入射电子轰击样品，激发和收集二次电子以获得样品表面形貌像。虽然扫描电镜相对透射电镜对样品要求不高且制样简单，但为保证在真空条件下获得清晰的样品表面形貌像，对待测样品的基本要求为不挥发且易导电。不导电的样品因在电子束轰击区域易产生荷电形成电场，影响二次电子成像效果，因此对此类样品往往采用溅射一层非常薄的导电膜C或金属（如Au、Pt）提高导电性，改善成像效果。但对于样品表面起伏较大，以及需拍摄截面外侧的样品往往效果有限，主要会通过改变加速电压（Accelerating voltage），改变束流（Beam current）以及工作距离（Work distance）的方式进行成像调整，有时调整效果也是非常有限。通过日常的积累探索，本文以容易被忽略的扫描旋转（Scan rotation）对非导电样品的扫描电镜成像应用进行探讨。一、什么是扫描旋转？ 电子束从极靴中出射后汇聚到样品为一个仅有数纳米的大小的束斑，再通过逐点移动实现对样品整个目标区域的扫描成像。逐点移动的方向由扫描线圈控制，可在平面内360度旋转可调。由于扫描线圈调整电子束偏转使得扫描方向发生改变，但成像时仍然按照水平的方式给与图像展现，直接体现为图像以中心为轴，进行了一定角度的旋转，此即为扫描旋转。扫描旋转感觉似乎是样品在旋转，实际上此时样品位置并未移动，仅仅是成像的视角发生了角度的改变。以图1中系类示意图为例：图1-1中的五角星以及四个方向的4个三角形为一个样品。扫描电镜在成像时往往会按照一定的长宽比进行某个区域的成像，如图1-2所示的方框为成像区域，即在电脑屏幕上可见的图像。图中示意的绿色的点为逐点扫描的起点，箭头为扫描方向，红色点为图像的中心。当扫描角度改变时，以90度为例，如图1-3所示。此时是仍以红色为中心点，扫描的起始点（绿色）和扫描方向发生了改变，但仍然按照固定的长宽比进行扫描区域成像，即虚线框范围，成像仍然按照水平方向展示，即在电脑屏幕上展现的图像为图1-4所示，与图1-2中方框内图像相比似乎旋转的90度。[img=,690,563]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241611580279_4828_1613111_3.jpg!w690x563.jpg[/img]二、扫描旋转在样品表面形貌成像中应用 扫描旋转方向的改变基本应用是为获得某个好看的目标物的图像，例如使得目标物的图像横平竖直，或者沿一定角度的趋势。在特殊情况下如当样品导电性差形成荷电，成像时容易产生明或暗条纹时，有时通过调整扫描方向，改变荷电分布区域，可以对成像效果有一定的改善。如下列图2系列图为同一位置不同扫描旋转角度的成像图。其中图2-1，图2-2，图2-3均在不同位置不同深浅度的黑色条纹，图2-4相对成像效果较好。由于荷电分布完全由所观测的样品的成像区域特性决定，即使同一样品不同区域荷电分布也不一致，难以总结出特定的一致规律，因此扫描旋转的改变对于成像的效果目前只能通过不同角度进行不断的尝试。[img=,690,522]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241612532956_154_1613111_3.jpg!w690x522.jpg[/img]三、扫描旋转在截面样品形貌成像中应用 在特殊样品的情况下，尤其对导电性差的截面外侧成像时，通过扫描旋转方向的改变可以显著提升成像效果。当侧面为水平时与扫描点移动方向一致，在侧面边缘易形成荷电场，对图像的扭曲非常明显。如下列图3系列图所示。图3-1中黄色标记线上侧为样品截面外侧，可见有一定的拉伸。进一步通过轻微角度调整，如图3-2和图3-3黄色线标记指示区，两者为同一样品区域，可见截面外侧的一层膜，由于荷电的作用造成图像扭曲非常明显。当将扫描方向调整为90度（图3-4），此时扫描点移动方向与样品截面外侧垂直，局部荷电得到一定改善，因此得到的图像未拉伸。如图3-1和图3-4两图绿色指示区为同一区域，可见图3-1中外侧区域成像时受到了严重压缩，经调整扫描方向得到了图3-4样品截面外侧的真实形貌图。[img=,690,604]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241614424860_7131_1613111_3.jpg!w690x604.jpg[/img] 又如下列组合图（图4），以样品截面水平为0度，分别逆时针旋转角度（30，60，90）和顺时针旋转角度（-30，-60）。可见在截面垂直（90）时为无变形成像。[img=,690,351]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241616295560_4109_1613111_3.jpg!w690x351.jpg[/img]四、结论 通过简单的扫描旋转改变电子束移动方向，对非导电性样品来说，有时可以获得意向不到的成像效果。

  • 扫描电镜电子束穿透成像效应

    [align=center]作者：驰奔仪器 Microexplore[/align] 扫描电镜信号出射深度或信号从样品表面发射的面积大小，决定了扫描电镜探测样品信息的空间分辨率。电子束样品相互作用区和被测信号取样区这两个概念对于图像解释和定量x射线显微分析都很重要。 评估电子束样品作用区的三个主要变量1)平均原子序数Z ，原子序数高作用区越小；2)束电子能量Kev ，束电子能量越低，作用区越小；3)倾斜角度θ，倾斜角越大作用区越小在精细电子显微分析中，往往通过蒙特卡洛模拟来判定电子束样品作用区及各种散射信号取样空间。[url=http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=149e935230102xgu1&url=http://album.sina.com.cn/pic/0062Af6Pzy7nyjRvaG24e][img=扫描电镜电子束穿透成像效应,690,481]http://s15.sinaimg.cn/mw690/0062Af6Pzy7nyjRvaG24e&690[/img][/url] 为表征微观表面真实形貌，往往采用低的加速电压或低的电子束着陆电压，减小作用区，降低信号出射深度。 二次电子（SE）信号常用于表征形貌，逃逸深度一般在几个纳米到几十纳米，然而SE信号来源非常复杂，有来自入射束产生的SE1，很大一部分是背散射电子逃逸出表面过程中产生的SE2，还有背散射电子撞机样品室的表面产生的SE3，这些SE可能同时被探测器接收，那么我们就会看到如下两个较为极端情况下，SE信号样品取样区分布和成像效果。事实上只有SE1才能精细表征表面形貌. SE2/3产额与BSE信号产额正相关，因此携带了较为粗糙的形貌信息和成分信息。 当使用高束能量，由于作用区增大，SE的绝大部分是SE2/3，30nm碳膜表层SE1信号反差已经微不足道，电子束成像就几乎无视其存在了，因此图像变得透明，直接看到下面光栅。这种效应可以称为电子束穿透成像效应。[url=http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=149e935230102xgu1&url=http://album.sina.com.cn/pic/0062Af6Pzy7nymqSHeq5a][img=扫描电镜电子束穿透成像效应,690,624]http://s11.sinaimg.cn/mw690/0062Af6Pzy7nymqSHeq5a&690[/img][/url] 我们使用北京的DEMO（驰奔Genesis-I型钨丝枪扫描电镜），[url=http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=149e935230102xgu1&url=http://album.sina.com.cn/pic/0062Af6Pzy7nyq1nmYj0b][img=扫描电镜电子束穿透成像效应,690,545]http://s12.sinaimg.cn/mw690/0062Af6Pzy7nyq1nmYj0b&690[/img][/url]采用3kv、5kv、10kv、15kv、20kv、25kv、30kv，更为连续的加速电压，观察金属表面碳物质附着物，印证电子束穿透成像效应。 [url=http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=149e935230102xgu1&url=http://album.sina.com.cn/pic/0062Af6Pzy7nyoNoWAK1e][img=扫描电镜电子束穿透成像效应,690,517]http://s15.sinaimg.cn/mw690/0062Af6Pzy7nyoNoWAK1e&690[/img][/url] [url=http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=149e935230102xgu1&url=http://album.sina.com.cn/pic/0062Af6Pzy7nyoNyg6bbf][img=扫描电镜电子束穿透成像效应,690,517]http://s16.sinaimg.cn/mw690/0062Af6Pzy7nyoNyg6bbf&690[/img][/url][url=http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=149e935230102xgu1&url=http://album.sina.com.cn/pic/0062Af6Pzy7nyoNCbBk16][img=扫描电镜电子束穿透成像效应,690,517]http://s7.sinaimg.cn/mw690/0062Af6Pzy7nyoNCbBk16&690[/img][/url][url=http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=149e935230102xgu1&url=http://album.sina.com.cn/pic/0062Af6Pzy7nyoNx1va98][img=扫描电镜电子束穿透成像效应,690,517]http://s9.sinaimg.cn/mw690/0062Af6Pzy7nyoNx1va98&690[/img][/url][url=http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=149e935230102xgu1&url=http://album.sina.com.cn/pic/0062Af6Pzy7nyoNGcLx73][img=扫描电镜电子束穿透成像效应,690,517]http://s4.sinaimg.cn/mw690/0062Af6Pzy7nyoNGcLx73&690[/img][/url][url=http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=149e935230102xgu1&url=http://album.sina.com.cn/pic/0062Af6Pzy7nyoNKIywac][img=扫描电镜电子束穿透成像效应,690,517]http://s13.sinaimg.cn/mw690/0062Af6Pzy7nyoNKIywac&690[/img][/url][url=http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=149e935230102xgu1&url=http://album.sina.com.cn/pic/0062Af6Pzy7nyoNFnpc3e][img=扫描电镜电子束穿透成像效应,690,517]http://s15.sinaimg.cn/mw690/0062Af6Pzy7nyoNFnpc3e&690[/img][/url]图像解释：3-5kv下表现出良好碳质结构形态，此时电子束的穿透深度大约为500nm ~ 1微米 ，不足以穿透样品且碳质结构表面SE信号为反差主导。10kv，电子束穿透深度大约为2微米，应该没有穿透中心的炭黑部位，此时SE2/3为主导，几无形貌反差，成分反差明显。15kv以上，电子束开始穿透碳黑部位，SE2/3为反差主导，且基底的BSE出现一定形貌反差，加速电压越高，来自基底的SE2/3主导反差越来越高，越来越无视炭黑存在。

  • 扫描电镜蔡司evo 10无法成像

    扫描电镜型号为蔡司Evo 10，正常开机后进入软件，参数都设置好，打开电子枪，电脑上并没有成像，随着电压的增大，视野由黑色变为白色。关闭电子枪，切换到TV，也没有像出现，但是打开样品仓，可以看到内部图像。请问大家这是什么情况呢http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09511.gif（PS：经了解，一个月之前做样的时候突然出现这种情况，刚开始出现时，关闭重启后短暂恢复，反复几次后就一直没有成像了）

  • 扫描电镜成像原理

    扫描电镜的分辨本领一般指的是二次电子像的空间分辨本领，它是在高放大倍数下，人们能从照片中分清两相邻物像的最小距离。通常是用两物像边缘的最小距离来计算。但照片放大近十万倍后，边缘轮廓往往不十分清晰敏锐，难以测量准确。现在多数人喜欢用两个亮点（或黑点）之间的中心距离来表示，像透射电镜的分辨本领测试一样，这种方法比较严格可靠。

  • 台式扫描电镜 SEM 成像

    台式扫描电镜 SEM 成像

    台式扫描电镜?SEM?放大倍数越大成像越不清晰是何原因？不知是否哪个环节出错了。。单位不曾安排参加培训，只能靠自己摸索了~~~请各位老师指点一二，有劳了??????http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_668756_2526902_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016081723051223_01_2526902_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016081723052736_01_2526902_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016081723054534_01_2526902_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016081723055100_01_2526902_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016081723055422_01_2526902_3.png

  • 飞纳电镜带你感受喷镀及不喷镀对扫描电镜成像的影响

    对导电性不好的样品进行喷镀处理，一是可避免材料荷电。所谓荷电是入射电子的量大于产生的二次电子或者背散射电子的数量，从而导致在材料表面形成电子的富集（产生负电位）。由于负负相斥的原理，使得后面的入射电子不能在材料表面会聚，产生一系列的后果，例如聚焦不太容易聚清楚，表面形成一道一道白色的二次电子突然放电的现象。因此要得到满意的形貌，应该在材料表面形成一个有效的电子通路，即在样品台和材料表面有导电通路。最佳的办法就是在表面镀膜，这就是为什么扫描电镜要镀膜的原因。另一个原因是增加二次电子发射率，使图像信噪比增强，使图片看上去更漂亮。但是对于某些样品，喷镀处理后不能准确反映样品的真实形态。例如对涂层样品来说，背散射电子情况下，由于电镜背散射电子成像原理：图像亮度和元素原子序数成正比，原子序数越高，图像越亮，样品经过喷金处理后（图 1），表面覆盖了一层金，图像亮度基本一致，很难看出来涂层的位置。未喷金（图 2），能明显分辩涂层的位置和厚度，因此，对于涂层样品来说，背散射电子情况下，应选择不喷金直接观测。http://phenom-china.com/ImgUpload/images/%E9%A3%9E%E7%BA%B3%E5%8F%B0%E5%BC%8F%E6%89%AB%E6%8F%8F%E7%94%B5%E9%95%9C1%20-%20%E5%89%AF%E6%9C%AC.jpg图 1 涂层样品放大倍数 500X （喷金）http://phenom-china.com/ImgUpload/images/%E9%A3%9E%E7%BA%B3%E5%8F%B0%E5%BC%8F%E6%89%AB%E6%8F%8F%E7%94%B5%E9%95%9C2%20-%20%E5%89%AF%E6%9C%AC.jpg图 2 涂层样品放大倍数 500X （未喷金）如下图没有进行喷金的玻璃纤维样品（图 3），可以看到在玻璃纤维表面有高分子材料附着。但是经过喷金的玻璃纤维样品（图 4），虽然照片效果好一些，但是镀金层把玻璃纤维表面的高分子材料覆盖了，对样品表面的真实性产生了影响。http://phenom-china.com/ImgUpload/images/%E9%A3%9E%E7%BA%B3%E5%8F%B0%E5%BC%8F%E6%89%AB%E6%8F%8F%E7%94%B5%E9%95%9C3%20-%20%E5%89%AF%E6%9C%AC.jpg图3 玻璃纤维样品放大倍数 5000X （未喷金）http://phenom-china.com/ImgUpload/images/%E9%A3%9E%E7%BA%B3%E5%8F%B0%E5%BC%8F%E6%89%AB%E6%8F%8F%E7%94%B5%E9%95%9C4%20-%20%E5%89%AF%E6%9C%AC.jpg图4 玻璃纤维样品放大倍数 5000X （喷金）飞纳电镜可以直接观测各种不导电样品，相比于喷金后再观察，可以更真实的反映样品的形态。飞纳电镜采用的低真空技术，出射电子与空气分子碰撞产生正离子，正离子与样品表面累积的电子中和，有效抑制荷电效应的产生，因此可以直接观测各种不导电样品。利用降低荷电效应样品杯，更可将开始荷电的放大倍数提高8倍左右，而且不会影响灯丝寿命。飞纳电镜高亮度单晶稀土的CeB6 灯丝，其亮度为钨灯丝的 10 倍，在低真空模式下，可对不导电材料直接观测，同时图像的信噪比高，图像细腻。PS：建议在购买扫描电镜时，调研的过程中，可以对比一下各家扫描电镜不喷金观察样品的效果，不仅可以帮你更真实地了解材料表面的相貌，更可以从这点检测扫描电镜的性能，例如灯丝信号强度，低真空技术等。

  • 加速电压对扫描电镜成像影响

    加速电压对扫描电镜成像影响

    [color=#ff0000][b]此为分享引用，所有权归原微信公众号，原文链接：[url]https://mp.weixin.qq.com/s/lDVTic2etkUd7drsNrdJNw[/url][/b][/color][font=&]扫描电镜是材料学研究中的常用仪器设备，通过入射电子轰击样品，激发和收集二次电子获得样品表面形貌像，以及通过特征X射线进行样品成分分析。在仪器测试使用时，加速电压（HV/ETH）为常用参数中调节最为普遍的一个。那么加速电压是如何影响成像的效果呢？本短文将以我校常见样品的实际图片结合简短的原理来与大家共同分享和探讨一下在扫描电镜成像中应如何调整加速电压。[/font][size=17px]入射电子影响的范围[/size][font=&]加速电压越高，入射电子的能量能越高，在样品中可穿透和散射的范围越大，伴随着产生的信号范围也越大。如下图模拟，入射电子在1kV加速电压时，在硅中散射范围主要在20nm区域内；在5kV时，散射的主要范围扩大到300nm区域，因此5kV时二次电子可产生的范围从入射点扩大到数百纳米。[/font][align=center][img=,690,223]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109171507293110_4689_1613111_3.jpg!w690x223.jpg[/img][/align][size=17px]样品表面细节的分辨[/size][align=left]如上模拟所示，由于加速电压增加，入射电子散射的范围增加，使得产生的二次电子区域扩大，样品表面细节分辨率降低。如下图对比，在1kV条件下颗粒表面附着的碳纳米管比5kV条件下更加显著可见。[/align][align=center][font=&] [/font][img=,690,222]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109171508305861_6609_1613111_3.jpg!w690x222.jpg[/img][/align][align=center][/align][font=&]如下图在1kV下可见颗粒表面为更小的颗粒组成，而在5kV时仅能看到大颗粒的宏观轮廓。因此对追求纳米级的表面细节分辨建议选择低电压比较合适。[/font][align=center][img=,690,250]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109171513118873_2060_1613111_3.jpg!w690x250.jpg[/img][/align][size=17px]辐射损伤[/size]有些样品易受辐射损伤，如有机高分子，金属有机框架，生物组织等。辐射损伤的机理比较复杂原因也多，本短文不再深入探讨。在扫描电镜成像时，有没有简单的办法判断当前加速电压有没有造成辐射损伤？在实践发现，采用较低的加速电压，例如5kV及以下的电压，拍一张图后，原地再拍一张即可，对比前后两张图有没有裂纹、收缩等。如下图，原地再拍一张后的样品前后图明显出现了收缩，说明在此加速电压下样品受到了损伤，应当降低入射电子能量。[align=center][font=&][img=,690,233]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109171514256752_1419_1613111_3.jpg!w690x233.jpg[/img] [/font][/align][font=&]加速电压越高，所携带能量越高，热损伤和轰击损伤都会增加。因此对于易受辐射损伤的样品建议使用较低电压。如下图所示在1kV下，PMMA球体表面圆润饱满，在2kV球体出现了收缩的凹陷；在1kV下，MOF表面平滑，在2kV条件表面出现收缩。[/font][align=center][font=&] [img=,690,514]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109171515150790_4421_1613111_3.jpg!w690x514.jpg[/img][/font][/align][size=17px]非导电样品的荷电[/size][font=&]为避免非导电样品出现荷电影响成像效果，对于此类样品一般会在表面溅射一层几纳米厚的导电薄膜，如C，Au，Pt等，但对于有的样品效果也有限。出现荷电的直接体现为成像时明暗度明显失调或者出现条纹，根本原因在于电子输入和逸出的数量不平衡。不同的样品有不同的平衡电压，但对于大部分绝缘样品平衡电压[i]E[sub]2[/sub][/i]在1-3kV内，因此可以通过在此低电压范围内适当尝试。此外，采用低电压同时也减少了电子输入，对减弱和改善区域范围内的荷电有较好的效果。如下图所示，在1kV时图像明暗度较均匀，在5kV时存在明显异常亮的荷电影响区域。[/font][align=center][img=,690,234]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109171515420931_1042_1613111_3.jpg!w690x234.jpg[/img][/align][size=17px]成像的信噪比[/size][font=&]加速电压越高，入射电子所携带的能量越高，因此轰击到样品产生的二次电子越多，信号越强，信噪比得到提高，成像的直观感觉图像更清楚了。如下图在5kV时，相对1kV图像的成像视觉效果更为清楚。对于微米级的较大颗粒，在不追求表面细节时，提高加速电压有利于提高信噪比，获得成像效果更为清楚的图片。[/font][font=&] [/font][align=center][img=,690,255]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109171516056033_5181_1613111_3.jpg!w690x255.jpg[/img][/align][font=&] [/font][size=17px]混嵌的样品[/size]如果所要观察的目标物包裹或者嵌入在其他物质里面，一般建议高加速电压以提高测试深度。此仅针对高原子序数目标物质有效，且一般范围在1-2um深度以内。如下图，1kV仅能看见高分子样品表面有颗粒起伏，在15kV下明显可见包裹的Fe氧化物颗粒。但如果两物质原子序数接近或者目标物原子序数较低则很难实现成像区分，如在有机高聚物里添加纳米薄层石墨烯。[align=center][img=,690,259]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109171516295430_4956_1613111_3.jpg!w690x259.jpg[/img][/align][align=center][/align][font=&] 以上加速电压选择简单整理为下表：[/font][align=center][img=,690,319]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109171516468545_8504_1613111_3.jpg!w690x319.jpg[/img][/align][font=&]本短文抛开了复杂的机理讨论，以简洁的方式分享了我校常测样品对加速电压高低选择的一般原则。[/font][font=&]由于样品的不同及分析目标不同，在测试中需要根据实际情况配合其他参数进行调整，感兴趣的读者可以参阅以下文中引用的参考资料。[/font]参考文献[font=Optima-Regular, PingFangTC-light]1. 李超.电子束辐照致荷电效应的Monte Carlo模拟研究.中国科学技术大学博士学位论文，2020[/font][font=Optima-Regular, PingFangTC-light][size=14px]2. 周莹，王虎，吴伟，刘紫微， 林初城，华佳捷.加速电压的选择对 FESEM 图像的影响.实验室研究与探索,2012,31(10):227-230.[/size][/font][font=Optima-Regular, PingFangTC-light][size=14px]3. 吴东晓，张大同，郭莉萍.扫描电镜低电压条件下的应用,2003,电子显微学报,22(6)：[/size][/font][font=Optima-Regular, PingFangTC-light][size=14px]655-656.[/size][/font][font=Optima-Regular, PingFangTC-light][size=14px]4. 曹水良,梁志红,尹平河.不同加速电压对不导电样品扫描电镜图像的影响.暨南大学学报( 自然科学与医学版),2014,35(4):357-360.[/size][/font][font=Optima-Regular, PingFangTC-light][size=14px]5. 华佳捷，刘紫微，林初城，吴伟，曾毅.场发射扫描电镜中荷电现象研究.电子显微学报,2014,33(3):226-232.[/size][/font][font=Optima-Regular, PingFangTC-light][size=14px]6[/size][/font][font=Optima-Regular, PingFangTC-light][size=14px]. 程彬杰,刘学东,唐天同,王莉萍.电子束中Boersch效应的实验研究.真空科学与技术，1998,18(5):364-368.[/size][/font]

  • 扫描电镜的特点结构及工作原理

    扫描电镜的特点结构及工作原理扫描电子显微镜的设计思想和工作原理，早在1935年便已被提出来了。1942年，英国首先制成一台实验室用的扫描电镜，但由于成像的分辨率很差，照相时间太长，所以实用价值不大。经过各国科学工作者的努力，尤其是随着电子工业技术水平的不断发展，到1956年开始生产商品扫描电镜。近数十年来，扫描电镜已广泛地应用在生物学、医学、冶金学等学科的领域中，促进了各有关学科的发展。一．扫描电镜的特点和光学显微镜及透射电镜相比，扫描电镜具有以下特点：（一）能够直接观察样品表面的结构，样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。（二）样品制备过程简单，不用切成薄片。（三）样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观察。（四）景深大，图象富有立体感。扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几十倍。（五）图象的放大范围广，分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间，可达3nm。（六）电子束对样品的损伤与污染程度较小。（七）在观察形貌的同时，还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。

  • 扫描电镜与金相显微镜的区别

    光源不同：光学显微镜采用可见光作为光源，电子显微镜采用电子束作为光源成像原理不同：光学显微镜利用几何光学成像原理进行成像，电子显微镜利用高能量电子束轰击样品表面，激发出样品表面的各种物理信号，再利用不同的信号探测器接受物理信号转换成图像信息。分辨率：光学显微镜因为光的干涉与衍射作用，分辨率只能局限于0.2-0.5um之间。电子显微镜因为采用电子束作为光源，其分辨率可达到1-3nm之间，因此光学显微镜的组织观察属于微米级分析，电子显微镜的组织观测属于纳米级分析。景深：一般光学显微镜的景深在2-3um之间，因此对样品的表面光滑程度具有极高的要求，所以制样过程相对比较复杂。扫描电镜的景深则可高达几个毫米，因此对样品表面的光滑程度几何没有任何要求，样品制备比较简单，有些样品几何无需制样。体式显微镜虽然也具有比较大的景深，但其分辨率却非常的低。应用领域：光学显微镜主要用于光滑表面的微米级组织观察与测量，因为采用可见光作为光源因此不仅能观察样品表层组织而且在表层以下的一定范围内的组织同样也可被观察到，并且光学显微镜对于色彩的识别非常敏感和准确。电子显微镜主要用于纳米级的样品表面形貌观测，因为扫描电镜是依靠物理信号的强度来区分组织信息的，因此扫描电镜的图像都是黑白的，对于彩色图像的识别扫描电镜显得无能为力。扫描电镜不仅可以观察样品表面的组织形貌，通过使用EDS、WDS、EBSD等不同的附件设备，扫描电镜还可进一步扩展使用功能。通过使用EDS、WDS辅助设备，扫描电镜可以对微区化学成分进行分析，这一点在失效分析研究领域尤为重要。使用EBSD，扫描电镜可以对材料的晶格取向进行研究。

  • 驰奔扫描电镜厂商直卖，没有中间商赚差价

    驰奔-E（Electron Microscope Crafts 电镜工匠）系实验室扫描电镜，高速高分辨成像，灵活分析，控制先进，操作简便。 产品规格包含台式扫描电镜、紧凑分析型扫描电镜、大型扫描电镜。 为满足国内不断增长的扫描电镜需求，促进国内扫描电镜应用普及，提高扫描电镜应用水平，北京驰奔仪器有限公司携国外合作扫描电镜制造工厂，将尽心尽力做好产品，严控质量，给予国内客户大力优惠。http://www.instrument.com.cn/netshow/SH103843/

  • 材料表征仪器之扫描电镜

    材料表征仪器之扫描电镜

    扫描电子显微镜（scanning electron microscope），简称扫描电镜（SEM）。是一种利用电子束扫描样品表面从而获得样品信息的电子显微镜。它能产生样品表面的高分辨率图像，且图像呈三维，扫描电子显微镜能被用来鉴定样品的表面结构。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/09/201309221547_465885_2063536_3.jpg扫描电镜是利用细聚焦电子束在样品表面扫描时激发出来的各种物理信号来调制成像的扫描电镜主要有真空系统，电子束系统以及成像系统。1、真空系统　　真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。　　真空柱是一个密封的柱形容器。　　真空泵用来在真空柱内产生真空。有机械泵、油扩散泵以及涡轮分子泵三大类，机械泵加油扩散泵的组合可以满足配置钨枪的扫描电镜的真空要求，但对于装置了场致发射枪或六硼化镧枪的扫描电镜,则需要机械泵加涡轮分子泵的组合。成象系统和电子束系统均内置在真空柱中。真空柱底端即为右图所示的密封室，用于放置样品。之所以要用真空，主要基于以下两点原因：电子束系统中的灯丝在普通大气中会迅速氧化而失效，所以除了在使用扫描电镜时需要用真空以外，平时还需要以纯氮气或惰性气体充满整个真空柱。　　为了增大电子的平均自由程，从而使得用于成象的电子更多。2、电子束系统　　电子束系统由电子枪和电磁透镜两部分组成，主要用于产生一束能量分布极窄的、电子能量确定的电子束用以扫描成象。　　电子枪：用于产生电子，主要有两大类，共三种。一类是利用场致发射效应产生电子，称为场致发射电子枪。这种电子枪极其昂贵，在十万美元以上，且需要小于10-10torr的极高真空。但它具有至少1000小时以上的寿命，且不需要电磁透镜系统。另一类则是利用热发射效应产生电子，有钨枪和六硼化镧枪两种。钨枪寿命在30～100小时之间，价格便宜，但成象不如其他两种明亮，常作为廉价或标准扫描电镜配置。六硼化镧枪寿命介于场致发射电子枪与钨枪之间，为200～1000小时，价格约为钨枪的十倍，图像比钨枪明亮5～10倍，需要略高于钨枪的真空，一般在10-7torr以上；但比钨枪容易产生过度饱和和热激发问题。　　电磁透镜：热发射电子需要电磁透镜来成束，所以在用热发射电子枪的扫描电镜上，电磁透镜必不可少。通常会装配两组：　　汇聚透镜：顾名思义，汇聚透镜用汇聚电子束，装配在真空柱中，位于电子枪之下。通常不止一个，并有一组汇聚光圈与之相配。但汇聚透镜仅仅用于汇聚电子束，与成象会焦无关。　　物镜：物镜为真空柱中最下方的一个电磁透镜，它负责将电子束的焦点汇聚到样品表面。3、成像系统　　电子经过一系列电磁透镜成束后，打到样品上与样品相互作用，会产生次级电子、背散射电子、欧革电子以及X射线等一系列信号。所以需要不同的探测器譬如次级电子探测器、X射线能谱分析仪等来区分这些信号以获得所需要的信息。虽然X射线信号不能用于成象，但习惯上，仍然将X射线分析系统划分到成象系统中。　　有些探测器造价昂贵，比如Robinsons式背散射电子探测器，这时，可以使用次级电子探测器代替，但需要设定一个偏压电场以筛除次级电子工作原理　　下图是扫描电镜的原理示意图。由最上边电子枪发射出来的电子束，经栅极聚焦后，在加速电压作用下，经过二至三个电磁透镜所组成的电子光学系统，电子束会聚成一个细的电子束聚焦在样品表面。在末级透镜上边装有扫描线圈，在它的作用下使电子束在样品表面扫描。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/09/201309221549_465886_2063536_3.jpg　　由于高能电子束与样品物质的交互作用，结果产生了各种信息：二次电子、背反射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极发光和透射电子等。这些信号被相应的接收器接收，经放大后送到显像管的栅极上，调制显像管的亮度。由于经过扫描线圈上的电流是与显像管相应的亮度一一对应，也就是说，电子束打到样品上一点时，在显像管荧光屏上就出现一个亮点。扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法，把样品表面不同的特征，按顺序，成比例地转换为视频信号，完成一帧图像，从而使我们在荧光屏上观察到样品表面的各种特征图像性能参数放大倍数　　扫描电镜的放大倍数M定义为：在显像管中电子束在荧光屏上最大扫描距离和在镜筒中电子束针在试样上最大扫描距离的比值　M=l/L式中l指荧光屏长度；L是指电子束在试样上扫过的长度。这个比值是通过调节扫描线圈上的电流来改变的。景深　　扫描电镜的景深比较大，成像富有立体感，所以它特别适用于粗糙样品表面的观察和分析。分辨率　　分辨本领是扫描电镜的主要性能指标之一。在理想情况下，二次电子像分辨率等于电子束斑直径。场深　　在SEM中，位于焦平面上下的一小层区域内的样品点都可以得到良好的会焦而成象。这一小层的厚度称为场深，通常为几纳米厚，所以，SEM可以用于纳米级样品的三维成像。作用体积　　电子束不仅仅与样品表层原子发生作用，它实际上与一定厚度范围内的样品原子发生作用，所以存在一个作用“体积”。　　作用体积的厚度因信号的不同而不同：　　欧革电子：0.5～2纳米。　　次级电子：5λ，对于导体，λ=1纳米；对于绝缘体，λ=10纳米。　　背散射电子：10倍于次级电子。　　特征X射线：微米级。　　X射线连续谱：略大于特征X射线，也在微米级。

  • 做扫描电镜测试不要钱

    扫描电子显微镜是（Scanning ElectronMicroscope,SEM）是20 世纪30 年代中期发展起来的一种多功能的电子显微分析仪器。由于扫描电镜的放大倍数范围宽，图像分辨率高，景深好，立体感强，制样简单，对样品的损伤和污染小，配备了能谱仪可同时进行元素成分分析。因此，扫描电镜已广泛地应用于物理、化学、地质、地理、生物、医学、材料等学科以及电子、化工、冶金、陶瓷、建筑等工业中各种材料、样品、器件的形貌、结构和无机元素成分分析。在失效分析实验室，扫描电镜是不可或缺的分析设备，因为失效分析经常要进行断口分析及异物分析。扫描电镜检测项目和内容形貌分析：观察各种材料或生物样品的微观形貌，可以达到纳米尺度的无损观察。结构分析：观察各种陶瓷、岩石、土壤等样品的粒径、晶界、空隙及其相互关系，检查金属内部是否有微小缺陷。断口分析：确定金属材料的断裂性质。断裂性质是金属断裂分析的第一步，决定了后续的原因分析方向。粒度分析：确定颗粒样品的粒径及其元素组成。定性分析：分析固体样品中存在的各个元素名称。定量分析：测定样品中存在的各个元素的浓度。扫描电镜是非常精密的仪器，结构复杂，要想得到能充分反映物质形貌、层次清晰、立体感强和分辨率高的高质量图像仍然是一件非常艰难的事情。那么，究竟有哪些因素会导致扫描电镜的成像有偏差呢？特别是您的样品涉及到薄膜、半导体和器件、合成纤维、溅射或氧化薄膜、高分子材料等，更是要选择好的扫描电镜。

  • 【原创大赛】给大家分享分享：我对扫描电镜的一点认识

    【原创大赛】给大家分享分享：我对扫描电镜的一点认识

    因为工作的原因，我在数月前接触到了扫描电镜这种高深昂贵的仪器；但因为大学时的荒废与疏忽，不得已工作后又拿起了课本，开始普及一下自己对扫描电镜原理、技术知识的了解。下文是我数月来学习扫描电镜的一点总结，可能会有一些言语上的不严谨，仅供大家批评指正啦!因为目前我的学习还不够彻底，并没有洋洋洒洒写很多，只是就扫描电镜的原理、结构、分类等谈了谈自己的一点初步了解，欢迎大家一起讨论交流。http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gif由于光具有波动性，其衍射现象限制了光学显微镜分辨本领的进一步提高，所以观察尺度在200nm以下的物体几乎是光学显微镜不可逾越的鸿沟，这时就需要波长更短的发射源来观察物体。于是，科学家们便发明了电子显微镜，扫描电子显微镜便是其中一种。一、扫描电镜基本原理http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112201030_339611_2284317_3.jpg 扫描电镜原理示意图如上图所示，由顶端的电子枪发射一束电子，成为电子源；该电子源在加速电压、第一及第二聚光镜、物镜的作用下，缩小成一束狭细的电子束并聚焦在样品面上，然后在偏转线圈的作用下，在样品表面形成相似于电视机上的扫描光栅，由此激发出多种电子信号。在这些电子信号中，二次电子是最基本和最主要的成像信号，其强弱随样品的表面形貌和组成元素的不同而有所变化。最后，二次电子信号被探测器收集后，经转换、放大处理后，最终成像在显示系统上，这样即获得反映样品表面各种特征的三维图像。二、扫描电镜基本结构一般来说，扫描电镜的主要结构可分为电子光学系统、样品室、真空系统、成像系统4大部分。(1)、电子光学系统主要由电子枪，电磁透镜、扫描线圈等部分组成。其中，作为信号激发源的电子枪主要有三种：钨灯丝电子枪、场发射电子枪和六硼化镧电子枪，目前市场中常见的主要是钨灯丝电子枪与场发射电子枪两种。(2)、顾名思义，样品室是用来盛放检测样品的，内部设有样品台及信号检测器。随着样品检测需求的增多，样品室的功能也越来越多，如样品可在其中作平移、转动，还能够观察在加热、制冷条件下的样品形貌变化。(3)、真空系统是扫描电镜工作的一个最基本的保障，真空系统出现故障，则整个设备便处于瘫痪状态。目前，扫描电镜一般要求保持10-4-10-5Torr的真空度，常采用涡轮分子泵或油扩散泵进行抽真空。(4)、成像系统是用来观察样品表面形貌的重要部分；如上面所述，二次电子信号是扫描电镜最常用的成像信号，但目前背散射电子、X射线等电子信号也逐渐成为扫描电镜用于观察样品形貌的重要信息来源。三、扫描电镜主要分类若按电子枪材料分类，扫描电镜可以分为钨丝枪扫描电镜、场发射扫描电镜、六硼化镧枪扫描电镜。其中，六硼化镧枪扫描电镜最为少见，目前仅用于某些特定领域。而在钨灯丝和场发射的基础上，又逐渐出现了高低真空扫描电镜、低电压扫描电镜、超大样品室扫描电镜、台式小型扫描电镜、环境扫描电镜等各种功能的扫描电镜。目前市场中的扫描电镜主要供应商包括FEI、日本电子、日立高新、德国蔡司、安捷伦科技、日本岛津、欧洲TESCAN、英国CamScan、中科科仪(目前唯一一家国产扫描电镜供应商)。自我感觉哈，论技术而言，FEI的技术是最好的；但论销量来说，日本电子与日立高新应该是最多的。四、扫描电镜应用浅析扫描电镜集成了电子光学技术、真空技术、精细机械以及计算机控制技术，是用于研究表面微观世界的一种全能电子光学仪器。凭借其在分辨率(可高达0.01nm以下)、放大倍率(5到20万倍)、景深等方面的巨大优越性，扫描电镜目前已成为科学研究和工业生产中表征微观器件的重要手段和主要工具，在材料学、生物学、医学、半导体集成电路、刑事侦查、灾害鉴定等领域得到了广泛的应用。http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gif至于具体的应用实例，我看原创大赛中的原创照片都不错，而且目前我还没有太多的上机经验与实验照片，所以具体的应用实例就不再班门弄斧了。

  • 【已应助】扫描电镜技术及其应用>

    扫描电镜技术及其应用出版社：厦门大学 作 者：郭素枝 开 本：16开 ISBN：7561525192 页 数：169 出版日期：2006-02-01 第1版 第1次印刷 导 语 本书是作者根据多年来从事扫描电镜技术工作及制样技术的实践经验，并结合扫描电镜技术的最新进展和一些典型的应用实例，以及为研究生讲授《生物电子显微技术》和《仪器分析》课程中“扫描电镜技术及其应用”所用讲义的基础上编写而成的。作者认为，本书的出版可为应用扫描电镜技术研究的科研人员提供具有实用价值的参考资料，也可为各个学科的教学、科研人员参考使用。此外，本书还可作为研究生、本科生的教材。 目 录 第一章 扫描电镜概述第一节 发展背景一、光学显微镜的极限分辨率二、扫描电镜的研制历程第二节 扫描电镜的类型及其展望一、扫描电镜类型介绍二、展望第二章 扫描电镜的用途第一节 在生命学科中的应用一、植物学二、动物学三、医学四、占生物学五、考古学第二节 在其他基础学科中的应用一、材料学二、物理学三、化学第三节 在工业中的应用一、半导体工业二、陶瓷工业三、化学工业四、石油工业五、食品科学第三章 扫描电镜的工作原理和结构第一节 工作原理和主要结构一、工作原理二、主要结构第二节 扫描电镜成像原理和成像过程一、成像原理三、扫描电镜的特点第三节 影响扫描电镜图像形成和图像质量的因素一、影响图像形成的因素二、影响图像细节清晰的因素三、影响图像反差的因素第四章 扫描电镜的使用第一节 扫描电镜的操作一、电镜启动二、样品的安装三、观察条件的选择四、观察图像的操作方法第二节 扫描电镜图像常出现的质量问题一、产生的原因二、损伤三、污染四、放电第五章 扫描电镜微区成分分析技术第一节 概述第二节 X射线波谱分析一、波谱仪的基本原理和分析特点二、波谱仪的结构和工作原理三、检测中常见的问题四、X射线波谱的注释五、分析方法第三节 X射线能谱分析一、能谱仪的基本原理和分析特点二、能谱仪的结构和工作原理三、能谱仪的操作要点四、能谱仪伪峰的识别五、能谱MCS分析模式六、能谱仪和波谱仪的比较第四节 X射线荧光谱分析一、分析原理和分析特点二、在样品室中X射线源的结构三、分析条件的选择第五节 X射线成分分析技术的应用一、在生物学领域中的应用二、在材料科学中的应用三、特殊试样的应用第六节 扫描电镜成分分析技术的发展前景第六章 样品的常规制备方法第一节 对样品处理的要求一、研究样品表面要处理干净二、研究样品必须彻底干燥三、非导体样品的导电处理四、保护样品研究面五、要求标记物要有形态第二节 取样、清洗、固定一、取样二、粗样清洗三、样品固定第三节 脱水一、脱水剂二、脱水的原理与要求三、脱水方法第四节 干燥一、干燥要求二、干燥方法第五节 粘样一、粘样的目的二、粘贴样品的材料三、注意事项第六节 样品的导电处理一、金属镀膜法二、导电染色法第七章 扫描电镜的暗室技术第一节 暗室概况一、暗室设计与设备要求二、暗室的工作内容三、暗室技能四、暗室常用的药品及其性能、作用五、安全灯的选用和控制第二节 底片的冲洗工艺一、D-76和D-72显影液配方二、定影液配方三、显影与定影的原理四、胶卷的冲洗程序五、胶卷冲洗中常出现的问题六、冲洗胶卷时应注意的事项七、底片的保存及注意事项第三节 照片的冲洗工艺一、照片的冲洗程序二、正确曝光是保证照片质量的关键三、影响印放的正确曝光的因素四、影响显影效果的主要因素第四节 底片和照片缺陷的处理技术一、提高底片和照片的反差二、底片减薄三、底片加厚第五节 实验废液处理一、废液的收集二、废液的处理三、废液处理的注意事项第八章 扫描电镜图像计算机处理和储存技术第一节 计算机处理图像一、二次电子图像的计算机处理过程二、二维图像的计算机处理三、计算机进行图像的三维重构四、图像识别技术五、计算机的图像处理语言第二节 计算机储存图像一、计算机储存图像的特点二、全自动图像处理技术第九章 不同试样的制备方法介绍第一节 生物样品制备技术一、孢子的固定二、酵母的固定三、原生动物的固定四、植物组织的特殊固定方法五、单固定快速脱水法六、鱼类细胞单固定半程序微波辐射法七、贴壁培养细胞的单固定氯化金染色法八、血细胞制样方法九、血细胞E花环样品制备十、明胶膜收集游离细胞的制样方法十一、单细胞藻类的制样方法十二、菌落制样方法十三、细菌液体培养物制样方法十四、真菌熏蒸制样方法十五、酵母菌苯乙烯割断扫描电镜观察十六、原生质体的制样方法十七、染色体的制样方法十八、植物花粉粒的制备技术十九、叶表皮制样方法二十、木材立方体扫描样品制备技术二十一、植物材料的冷冻割断制备技术二十二、动物器官的制样技术二十三、线虫扫描电镜样品的制备二十四、池塘底泥中轮虫冬卵的扫描电镜观察二十五、鱼类耳石日轮超微结构的扫描电镜观察二十六、肾结石的扫描电镜观察二十七、扫描电镜连续观察长毛发的方法二十八、针插或乙醇浸泡标本的样品制作二十九、扫描电镜样品的导电法三十、包埋与非包埋切片的样品处理方法三十一、免疫扫描电镜方法第二节 非生物样品制备技术一、块状导电样品制备二、粉末样品制备三、土壤试样的制备四、显示三维物理结构的制样技术五、斜剖金相面技术六、蚀坑技术主要参考文献

  • 《场发射扫描电镜的理论与实践》新书发布

    [font=宋体]到人类对自然的探索永无止境，为了了解和研究自然，人类最初通过肉眼来观察自然中的各种现象。但是人眼的观察能力有限，在正常情况下，人眼可分辨的最小尺寸约为[/font]0.2 mm[font=宋体]。为了把人眼的观察范围拓展到微观领域，就必须借助显微镜，将微观形貌放大，来满足人眼观察的需要。[/font][font=宋体]不管哪种类型的显微镜，其工作原理都相似，一束极细的照明光束[/font]([font=宋体]电子束[/font])[font=宋体]以一定的方式照射到样品上，照明光束[/font]([font=宋体]电子束[/font])[font=宋体]和样品间的相互作用产生带有样品信息的信号，将这些信号收集、放大和成像，形成样品的放大图像，最后被记录介质记录。[/font][font=宋体]扫描电镜以聚焦电子束为照明源，聚焦电子束以周期性方式逐点逐行扫描样品，产生带有样品信息的各种信号，包括背散射电子、二次电子和特征[/font]X[font=宋体]射线。信号接收装置收集、放大和处理这些信号，从而获得微区放大图像和微区元素组分信息。[/font][align=left][font=宋体]如何使用扫描电镜？如何处理电镜获得的微观图像？[/font][/align][align=center][font=宋体][img=,225,304]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/04/202404231030103572_8293_1603833_3.png!w225x304.jpg[/img]《场发射扫描电镜的理论与实践》[/font][/align][align=center][font=宋体]作者：李永良，徐驰，李文雄，张月明 著[/font][/align][align=center][font=宋体]出版社：人民邮电出版社[/font][/align][align=center][font=宋体]出版时间：2024-4[/font][/align][align=center][font=宋体]书号：9787115631954[/font][/align][align=left][font=宋体]内容简介[/font][/align][align=left][font=宋体] [/font][/align][align=left][font=宋体]场发射扫描电镜的出现，标志若扫描电镜进入一个崭新的时代，扫描电镜技术取得了巨大进步。新型电子枪、浸没式物镜、穿镜二次电子探测器、模拟背散射、E×B和电子束减速等新技术的应用，极大地提高了扫描电镜的性能，场发射扫描电镜已经成为各类分析测试实验室必备的仪器。[/font][/align][align=left][font=宋体]本书系统地论述了扫描电镜基础理论、扫描电镜的结构和成像原理，通过实操案例详细地介绍了扫描电镜的调试和参数选择，重点介绍了样品制备及场发射扫描电镜在生物、环境和材料领域中的应用。 本书适合材料、化学、生物、微电子、半导体和环境等领域的科研院所和高校相关专业师生阅读，可为相关行业研究人员和从业者提供有益参考。 [/font][/align][align=left][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left]本书特点[/align][align=left][/align][align=left]1. [font=宋体]理论研究[/font]+[font=宋体]实践操作的强大作者团队[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left][font=宋体]本书作者[/font][font=宋体]李永良在北京师范大学分析测试中心电镜室从事电子显微镜的教学和测试工作30余年，具有丰富的扫描电镜操作和分析经验，能够深入了解初学者、进阶者在不同使用阶段面临的具体问题，同时有多位具有丰富扫描电镜使用和管理经验的从业者共同编著，提供专业的指导和帮助。[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left] [/align][align=left][/align][align=left]2. [font=宋体]从电镜结构到成像原理，帮助读者全面了解场发射扫描电镜[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left][font=宋体]本书系统论述了场发射扫描电镜的理论与实践。在前两个章节分别介绍了扫描电镜基础理论、结构和成像原理。[/font]=[font=宋体]，能够帮助刚接触到扫描电镜的实验室新手、行业新入门者建立牢固的基础，应对更多更复杂的实验室使用场景。[/font][/align][align=left][/align][align=left]3. [font=宋体]从参数选择到样品制备再到问题图像处理，从实践角度指导操作[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left]仪器的调试和工作参数对扫描电镜的最终图像影响很大，本书通过实操案例介绍了扫描电镜的调试过程及不同工作参数对图像的影响，总结了包括粉末样品、截面样品等一些常见样品的制备方法，结合具体图像分析了图像散焦、辐照损伤等问题图像处理的办法。[/align][align=left][/align][align=left]4. [font=宋体]具体案例出发，展示扫描电镜在多个领域的具体应用[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left][font=宋体]本书分别选择扫描电镜在植物花粉、纳米材料、[/font]PM?s[font=宋体]颗粒物、建筑材料、沉积膜、磁性粉末和纳米催化剂等方面的应用，列举了大量的实例和图片，希望为帮助多个学科领域的读者正确理解扫描电镜。[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left]推荐读者[/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left] [/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left]本书的读者包括开设相关课程的部分职业学校的学生、生化环材物理等学科的大学生、研究生以及电镜操作人员。 [/align][align=left]扫描电镜已经普及，在国内部分高职院校开设了培训课程，很多大学也开设了扫描电镜的选修课或者培训课程，本书可以作为参考书，也适合于企业、研究所的电镜培训班使用。[/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left]作者简介[/align][align=left][/align][align=left][font=宋体]李永良 北京师范大学分析测试中心副研究员，1988年入职北京师范大学分析测试中心电镜室，从事电子显微镜的教学和测试工作30余年，在国内外期刊上合作发表论文超150篇，其中第一作者论文38篇。 徐驰 北京师范大学核科学与技术学院讲师、硕士生导师，兼任北京师范大学分析测试中心透射电子显微镜主管工程师。中国核学会射线束技术分会理事，主要研究方向为金属材料辐照损伤、极端环境材料腐蚀机理，以及[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color]等离子体氧化技术应用。 李文雄 2005年进入电子显微镜行业，从业以来，努力将碎片化的销售和管理经验进行系统化梳理。中国人民大学商学院硕士，中国人民大学北京校友会副秘书长，中国人民大学西南校友会副会长。 张月明 2017年毕业于钢铁研究总院，师从李卫院士，研究领域为稀土永磁材料。数年来一直致力于电子显微镜的推广工作，对电子显微镜在金属及磁性材料领域的应用有独到见解，现就职于日立科学仪器（北京）有限公司。 [/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][font=宋体][img=,690,1190]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/04/202404231038403967_1874_1603833_3.jpg!w690x1190.jpg[/img][/font][/align][align=left][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left] [/align]

  • 扫描电镜测长问题讨论

    用扫描电镜测量 关键尺寸( CD)是半导体生产制造工业中重要的监控手段，CD量测的准确性也就至关重要。不同工作距离WD下测量同一样品CD，会因为WD的不同产生差异，究其原因是因为Focus current产生变化而导致焦距发生变化。如何从理论上去解释这现象或者说从光学成像原理解释呢？

  • 扫描电镜（SEM）分辨率的四个基本影响要素

    扫描电镜（SEM）是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观形貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。[align=center][b][color=#ff0000]扫描电镜的优点[/color][/b][/align]①有较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调；②有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；③试样制备简单。[align=center][b][color=#ff0000]影响扫描电镜（SEM）的几大要素[/color][/b][/align][b][color=#ff0000]分辨率[/color][/b]影响扫描电镜的分辨本领的主要因素有：A. 入射电子束束斑直径：为扫描电镜分辨本领的极限。一般，热阴极电子枪的最小束斑直径可缩小到6nm，场发射电子枪可使束斑直径小于3nm。B. 入射电子束在样品中的扩展效应：扩散程度取决于入射束电子能量和样品原子序数的高低。入射束能量越高，样品原子序数越小，则电子束作用体积越大，产生信号的区域随电子束的扩散而增大，从而降低了分辨率.C. 成像方式及所用的调制信号：当以二次电子为调制信号时，由于其能量低(小于50 eV)，平均自由程短（10~100 nm左右），只有在表层50～100 nm的深度范围内的二次电子才能逸出样品表面， 发生散射次数很有限，基本未向侧向扩展，因此，二次电子像分辨率约等于束斑直径。当以背散射电子为调制信号时，由于背散射电子能量比较高，穿透能力强，可从样品中较深的区域逸出(约为有效作用深度的30％左右)。在此深度范围，入射电子已有了相当宽的侧向扩展，所以背散射电子像分辨率要比二次电子像低，一般在500～2000nm左右。如果以吸收电子、X射线、阴极荧光、束感生电导或电位等作为调制信号的其他操作方式，由于信号来自整个电子束散射区域，所得扫描像的分辨率都比较低，一般在l 000 nm或l0000nm以上不等。[b][color=#ff0000]放大倍数[/color][/b]扫描电镜的放大倍数可表示为M =Ac/As式中，Ac—荧光屏上图像的边长；As—电子束在样品上的扫描振幅。一般地，Ac 是固定的(通常为100 mm)，则可通过改变As 来改变放大倍数。目前，大多数商品扫描电镜放大倍数为20～20,000倍，介于光学显微镜和透射电镜之间，即扫描电镜弥补了光学显微镜和透射电镜放大倍数的空挡。[b][color=#ff0000]景 深[/color][/b]景深是指焦点前后的一个距离范围，该范围内所有物点所成的图像符合分辨率要求，可以成清晰的图像；也即，景深是可以被看清的距离范围。扫描电子显微镜的景深比透射电子显微镜大10倍，比光学显微镜大几百倍。由于图像景深大，所得扫描电子像富有立体感。电子束的景深取决于临界分辨本领d0和电子束入射半角αc。其中，临界分辨本领与放大倍数有关，因人眼的分辨本领约为0.2 mm, 放大后，要使人感觉物像清晰，必须使电子束的分辨率高于临界分辨率d0 ：电子束的入射角可通过改变光阑尺寸和工作距离来调整，用小尺寸的光阑和大的工作距离可获得小的入射电子角。[b][color=#ff0000]衬 度[/color][/b]包括：表面形貌衬度和原子序数衬度。表面形貌衬度由试样表面的不平整性引起。原子序数衬度指扫描电子束入射试祥时产生的背散射电子、吸收电子、X射线，对微区内原子序数的差异相当敏感。原子序数越大，图像越亮。二次电子受原子序数的影响较小。高分子中各组分之间的平均原子序数差别不大；所以只有—些特殊的高分子多相体系才能利用这种衬度成像。

  • 请教：场发射扫描电镜可以做显微偏析吗？

    我正在做材料的显微偏析（S和P）,去年我用EPMA做，可是EPMA的成像不好（比不上扫描电镜），我没办法分辨微区（几个微米左右），另外材料中S含量很低，只有几十个ppm左右，SEM打不出来。我想问问大家，我这种情况，用场发射扫描电镜可以实现吗？如果不行，还有什么其他的方法可以实现啊？谢谢，我就靠这个博士毕业呢，呵呵。。。

  • 请教：场发射扫描电镜可以做显微偏析吗？

    我正在做材料的显微偏析（S和P）,去年我用EPMA做，可是EPMA的成像不好（比不上扫描电镜），我没办法分辨微区（几个微米左右），另外材料中S含量很低，只有几十个ppm左右，SEM打不出来。我想问问大家，我这种情况，用场发射扫描电镜可以实现吗？如果不行，还有什么其他的方法可以实现啊？谢谢，我就靠这个博士毕业呢，呵呵。。。

  • 扫描电镜电子束温度过高

    使用扫描电镜，由于样品的熔点较低，在高分辨成像时样品熔化厉害，请问有没有做这方面的牛人，怎么克服这个问题。

  • 【原创】扫描电镜的分辨率是如何测量的?

    各个厂家的扫描电镜对分辨率都有一个指标，例如在某个工作条件下是1nm，请问这个指标最后是怎么测量确认的呢?我知道透射电镜的分辨率的测量是拍摄金颗粒的某个晶面的图像，如111面的，因为Au的111面的面间距是已知的，只要能拍到清晰的高分辨图像，就可以说仪器到了这个分辨率了。但扫描电镜没有那么高的分辨率，所以通常它是怎样测分辨率就不清楚了，请指教。另外，还有一个关于spot size 的问题，请大侠也讲讲不同spot size对成像质量的影响，如何与电压、探头模式配合起来得到好的图像？

  • 谈谈扫描电镜聚焦[zt]

    谈谈扫描电镜聚焦[zt]

    驰奔扫描电镜操作，最简单，但最重要的操作就是聚焦-Focus. 正确聚焦是调节其他相关参数的基础。很多情况下，不能正确的聚焦，造成图像不清。自动聚焦可以解决不能正确聚焦问题，实际上是错误的理解，有时也被某些人用来引导暗示客户，这往往成为忽悠人的一种策略。扫描电镜自动聚焦很多情况下是粗聚焦。总之手动聚焦不清楚，自动一定不会清楚。下面主要介绍手动聚焦, 当然也是最精细的聚焦。首先，扫描电镜是齐焦系统，即高倍正确聚焦，降低放大倍数，焦点不会改变。因此使用尽可能可识别的高倍聚焦操作是快速的正确聚焦方法。因为，高倍情况下焦深变小，对聚焦的正确与否，反应更灵敏。其次，要消除象散。象散的存在，往往会干扰正确聚焦。判断象散，需要较为丰富的图像细节，而象散现象又不被图像干扰，才是好的聚焦点。如果把象散在拉伸时的位置看做正确聚焦点，再进行象散矫正，图像会更模糊。再次，高倍高分辨成像，往往受限于信噪比差。反差小的细节，将被噪音覆盖，这时候要找到小反差基本等高的大反差部位作为聚焦点。也可以加大束斑尺寸，使用较高的SPOT值，获得比较良好的信噪比，在低分辨条件下对小反差样品进行聚焦消除象散操作，最后获得正确聚焦，然后再把SPOT值降低，获得高分辨的正确聚焦。改变SPOT值，如果无WD补偿机制，图像将不再正确聚焦，最后，在高倍正确聚焦情况下，将放大倍数降低到想要的放大倍数，自然可以看清同一个高斯焦面上下一定景深的所有的形貌。如下图低倍图像。需要说明，扫描电镜成像有多重缺陷，其中荷电严重部位，有边缘效应严重部位，不适合作为正确聚焦调节点。

  • 【仪器心得】S-3000N扫描电镜使用心得

    【仪器心得】S-3000N扫描电镜使用心得

    [font=宋体]HITACHIS-3000N[/font][font=宋体]扫描电镜已经是一款非常古早的扫描电镜了，不过得益于其性能稳定、拥有较高分辨率和出色的图像质量等特色，仍在不少实验室服役，在材料科学、金属微观等领域应用广泛。[/font][b][font=宋体]1[/font][font=宋体]、使用经验、感悟[/font][/b][font=宋体]我主要使用S-3000N扫描电镜开展金属微观结构分析，其分辨率和成像效果基本上能满足需求。由于扫描电镜的软件为英文的，我们编制了作业指导书，方便检测人员学习和操作，避免误操作。[/font][font=宋体][/font][img=,690,465]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010930156144_5073_1538320_3.png!w690x465.jpg[/img][font=宋体] [/font][font=宋体][img=,690,468]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010931032222_5552_1538320_3.png!w690x468.jpg[/img][img=,690,463]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010931281513_1557_1538320_3.png!w690x463.jpg[/img]需要注意的是，S-3000N属于精密仪器，使用前，必须确保检测人员经过充分的培训，仔细阅读作业指导书，并在资深检测人员的指导下操作，避免出现损坏仪器或危害人身安全的操作。[/font][b][font=宋体]2[/font][font=宋体]、优点和缺点[/font][/b][font=宋体]S-3000N[/font][font=宋体]扫描电镜具有出色的图像质量和高分辨率，可以清晰地显示样品细节和微观结构。无论是金属样品还是其他材料，它都能够提供有价值的图像信息，帮助我深入了解样品的特性和特征。同时，它还提供了多种扫描模式和检测器选择，使我能够根据不同的需求获取不同类型的图像。[/font][font=宋体]当然，S-3000N的缺点也很明显。首先是设备的维护和保养相对繁琐，为了确保设备的长期稳定性和可靠性，需要定期进行清洁和维护工作。其次，在观察非导电样品时，低真空模式下的成像效果可能会受到限制，这就需要我在选择扫描模式时仔细考虑样品的性质，并做出相应的调整。此外，由于S-3000N是一款相对古老的设备，与一些最新的扫描电子显微镜相比可能存在不少的差距。[/font][b][font=宋体]3[/font][font=宋体]、总结[/font][/b][font=宋体]尽管S-3000N扫描电子显微镜已经有一段时间了，但其稳定性、高分辨率和成像质量使其在材料科学和金属微观等领域仍然受到广泛应用。使用S-3000N时需要注意操作流程，准确设置仪器参数，合理选择扫描模式，以及做好样品前处理。[/font]

  • 【原创】关于 fei扫描电镜的问题

    我们有一台Nova200 Nano 的FEI的扫描电镜，配的是牛津的INCA能谱，有一些问题，不知道大家知道嘛？INCA的探头不带电子陷阱，说是避免对SEM的in－lens模式造成影响，不知道这个说法对嘛？这样一来，在做能谱时，SEM要先手动切换到EDX能谱模式，才能进行正常的能谱采集，但是一旦转到EDX能谱模式下，SEM在低倍下的成像就很差，800倍下图像中心都会有个亮斑，就像低倍下的光学显微镜一样，也不知道是怎么回事？哪位仁兄遇到过同样的问题呢？请多指教呀。

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