扫描电镜的成像原理 范小龙

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1、只做学术交流之用，请勿做商业用途，转载请说明出处！扫描电镜的成像原理与具体测试时的基本常识范小龙HitachiS-4800报告结构扫描电镜的成像原理简单介绍电镜的使用情况观察样品前的准备工作正式观察样品时注意的几个问题总结参考书目：《扫描电子显微技术与X射线显微分析》科学出版社1988《图解扫描电子显微镜-生物样品的制备》科学出版设1984《扫面点镜图像的形成处理和显微分析》北京大学出版社1991报告结构扫描电镜的成像原理简单介绍电镜的使用情况观察样品前的准备工作正式观察样品时注意的几个问题总结参考书目：《扫描电子显微技术与X射线显微分析》科学出版社1988《图解扫

2、描电子显微镜-生物样品的制备》科学出版设1984《扫面点镜图像的形成处理和显微分析》北京大学出版社1991报告结构扫描电镜的成像原理简单介绍电镜的使用情况观察样品前的准备工作正式观察样品时注意的几个问题总结参考书目：《扫描电子显微技术与X射线显微分析》科学出版社1988《图解扫描电子显微镜-生物样品的制备》科学出版设1984《扫面点镜图像的形成处理和显微分析》北京大学出版社1991报告结构扫描电镜的成像原理简单介绍电镜的使用情况观察样品前的准备工作观察样品时需要注意的几个问题总结参考书目：《扫描电子显微技术与X射线显微分析》科学出版社1988《图解扫描电子显微镜-生物样

3、品的制备》科学出版设1984《扫面点镜图像的形成处理和显微分析》北京大学出版社1991第一部分：扫描电镜的成像原理125987643物镜汇聚的电子束样品计数器信号束斑大小50051092049051050051052049080010006004002000图像亮暗电子数目多少E/E00QuantityofElectrons电子束与固体的相互作用右图为在0到E0范围内测量样品发射所有电子的能量分布的，其中E0为入射电子的能量。三个区间：弹性散射（背散射电子）非弹性散射对电子能量的吸收二次电子的发射（E<50eV）123定义：背散射电子（BSE）：重新出射的束电子的统称二

4、次电子（SE）：从样品中出射的能量小于50eV的电子50eV背散射电子二次电子样品真空二次电子的产生二次电子的产生：高能束电子与弱结合的导带电子相互作用的结果。这种相互作用的过程只造成几个电子伏的能量转移给导带电子。二次电子从固体表面的逃逸几率：λ为二次电子的平均自由程，对于金属约为1nm，对于绝缘体则为10nm。二次电子的强度深度Z（Å）0755025一个不准确的假设：离样品表面深度大于5nm的二次电子是跑不出来的二次电子怎样来反映样品表面信息基于刚才提出的假设，在入射电子束相同的情况下，二次电子的产量随样品形貌的变化是：边缘部位>倾斜面>水平面各种情况小结扫描电镜的

5、最终成像汇聚电子束斑逐渐减小立体逼真的扫描电镜图像我们眼中所见到的一切景物均和光线的照射有关，如果没有了任何光线，那么我们将看不到一切物体形状和他们的颜色，而且就是光决定了物体立体感产生的效果。（引自《Photoshop照相馆的故事》）在扫描电镜中，光线就是高度汇聚的入射电子束，那么样品的立体效果是怎么产生的？扫描电镜照片中的阴影立体效果Why？背散射电子BSE二次电子SE物体远近不同产生的立体效果非常清楚有点模糊非常模糊扫描电镜照片中的边缘效应第二部分：简单介绍电镜的使用情况按照样品类型分类：粉颗粒薄膜包括表面形貌与断面观察纳米线纳米棒纳米管AAO膜板与其他粉颗粒薄膜

6、纳米线纳米管AAO膜板与其他第三部分：准备工作结合刚才讲过的扫描电镜的原理，大家来讨论一下，对样品应该有什么要求？？尺寸真空污染导电性热稳定性与电子的相互作用10-8Pa10-7Pa10-6Pa<10-3Pa1Pa两个重点防护对象：粉末液体样品准备的第一阶段-固定目前采用三种固定样品的方法，一种是用导电银粉胶（液态，类似于一般的胶水，粘稠状），另一种是用导电双面胶（与我们平常使用的双面胶非常类似），最后一种是直接将含有样品的溶液滴在样品托上烘干（比较危险）。样品托直径为15mm、25mm、40mm三种粉末类样品的固定强风样品的细节此方法适用于各种粉末类样品的观察，例如纳

7、米颗粒，纳米棒等。样品量的要求？？薄膜类样品的固定此方法适用于类似于薄膜的片状样品的固定，其中包括AAO膜板。看表面的固定方法看断面或侧面的固定方法介绍一种比较简单的观测AAO膜板侧面的方法样品量的要求？？标记样品这样做有两个好处：方便的在低倍数下（最小放大倍数30）快速准确地找到自己的样品可以确定样品的范围，不会找到其他地方去1111111111122222222222改善样品表面导电性的方法之一：镀金为什么要改善样品的导电性？用电子束轰击样品，相当于给样品充电。当样品的导电性很差时，会在其表面积累负电荷并形成负电场，排斥和散开入射电子