sem工作原理与使用方法

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1、SEM的工作原理与使用方法1、SEM的工作原理扫描电镜(SRM)是对样品表面形态进行测试的一种大型仪器。当具冇一定能量的入射电子朿轰击样品表面吋，电子与元素的原子核及外层电子发生单次或多次弹性与非弹性碰撞，一些电子被反射岀样品表面，而其余的电子则渗入样品中，逐渐失去其动能,最后停止运动，并被样品吸收。在此过程中有99%以上的入射电子能量转变成样品热能，而其余约1%的入射电子能量从样品中激发出各种信号。如图1所示，这些信号主要包括二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、电子电动势、阴极发光、X射线等。扫描电镜设

2、备就是通过这些信号得到讯息，从而对样品进行分析的。x射线电子电子电动势入射电子束二次电子(SE)背散射电子(RE)阴极荧光(CL)吸收电子(AE)透射电子(TE)I冬I1入射电子柬轰击样品产生的信息示意阁从结构上看，如图2所示，扫描电镜主要由七大系统组成，即电子光学系统、探测、信号处理、显示系统、图像记录系统、样品室、真空系统、冷却循环水系统、电源供给系统。»K电索电f格[[I。•兮糊肚肪級K电縣统ft嫩S綱教⑽发生S人射电子束二次电子收集极昆像管籠阁3扫描电子显微镜成像原理阁阁2扫描电子兄微镜结构阁由阁3,可以看出，从

3、灯丝发射出来的热电子，受2-30KV电压加速，经两个聚光镜和一个物镜聚焦盾，形成一个具宥一定能量，强度和斑点直径的入射电子束，在扫描线圈产生的磁场作用下，入射电子束按一定吋间、空间顺序做光栅式扫描。由于入射电+与样品之间的相互作用，从样品屮激发出的二次电子通过收集极的收集，可将向各个方句发射的二次电子收集起来。这些二次电子经加速并射到闪烁体上，使二次电子信息转变成光信号，经过光导管进入光电倍增管，使光信号再转变成电信号。这个电信号又经视频放大器放大，并将其输入到显像管的栅极中，调制災光屏的亮度，在荧光屏上就会出现与试样上

4、一一对应的相图像。入射电+束在样品表面上扫描吋，因二次电子发射量随样品表面起伏程度（形貌）变化而变化。故视频放大器放大的二次电子信号是一个交流信号，用这个交流信号调制妞像管栅极电，其结果在显像管荧光屏上呈现的是一幅亮暗程度不同的，并反映样品表而起伏程度（形貌）的二次电子像。应该特别指出的是：入射电子束在样品表面上扫描和在荧光屏上的扫描必须是“MJ步”，即必须用同一个扫描发生器来控制，这样就能保证样品上“物点”样品A点，在显像管荧光屏上的电子朿恰好在A’点即“物点”A与“像点”A’在时间上和空间上一一对应。通常称“像点”A

5、’为阁像单元。显然，一幅阁像是由很多图像单元构成的。扫描电镜除能检测二次电子图像以外，还能检测背散射电子、透射电子、特征x射线、阴极发光等信号图像。其成像原理与二次电子像相同。在进行扫描电镜观察前，要对样品作相应的处理。扫描电镜样品制备的主要要求是:尽可能使样品的表而结构保存好，没有变形和污染，样品干燥并且有良好导电性能。2、使用方法(1)开机1、接通循环水(流速1.5〜2.0L/min)2、打开主电源开关。3、在主机上插入钥匙，旋至“Start”位置。松手盾钥匙Cl动回到“cm”的位置，真空系统开始工作。4、等待10秒

6、钟，打开计算机运行。5、点击桌面的开始程序。6、点击［JEOL.SEM］及［JSM-5000主菜单］。7、约20分钟仪器自动抽高真空，真空度达到后，电子枪自动加高压，进入工作状态。8、通过计算机可以进行样品台的移动，改变放大倍数、聚焦、象散的调整，直到获得满意的图像9、对于满意的图像可以进行拍照、存盘和打印。10、若需进行能谱分析，要提前1小时加入液氮，并使探测器进入工作状态。11、打开能谱部分的计算机进行谱收集和相应的分析。12、需观察背散射电子像时，工作距离调整为15mm,然后插入背散射电子探测器，用完后随吋拔出。(

7、2)更换样品1、点击“HTon”，出现“HTReady”。2、点击“Sample”，再点击“Vent”。3、50秒后拉出样品台，从样品台架上取出样品台.4、更换样品后，关上样品室门，再点击“EVAC”，真空系统开始工作，重复开机10.1.8、10.1.9。(1)关机1、点击［EXIT］，再点击［0K］，扫描电镜窗口关闭，回到视窗桌面上.2、电击桌面上的［Startle3、退出视窗，关闭计算机.4、关闭控制面板上的电源开关.5、等待15分钟后关掉循环水.6、关掉总电源.