掃描電子顯微鏡的結構組成
日期：2021-08-11
掃描電子顯微鏡對我們來說似乎有點陌生，但它存在于我們的生活中。我們需要進一步了解它，才能更好地利用它為人類創造價值。所以，今天澤攸科技小編就給大家介紹一下掃描電子顯微鏡的結構組成等相關內容。希望能給您的生活帶來更多的幫助，從而在生活中取得進步。
掃描電子顯微鏡由三部分組成：真空系統、電子束系統和成像系統。下面提到的掃描電子顯微鏡的地方，都用SEM代替。
1、真空系統
成像系統和電子束系統均內置于真空柱中。真空柱的底部是密封室，也就是放置樣品的地方。
之所以采用真空，主要基于以下兩個原因：
電子束系統中的燈絲在普通大氣中會很快氧化失效，所以使用SEM時除了真空外，通常還需要用純氮氣或惰性氣體充滿整個真空柱。
為了增加電子的平均自由程，使更多的電子用于成像。
2. 電子束系統
電子束系統由電子槍和電磁透鏡組成。主要用于產生能量分布很窄且具有一定電子能量的電子束，用于掃描成像。
電子槍
電子槍是用來產生電子的，主要有兩種，一共三種。
一種是利用場發射效應產生電子，稱為場發射電子槍。這種電子槍很昂貴，超過十萬美元，并且需要不到10-10托的超高真空。 但它的使用壽命至少為1000小時，并且不需要電磁鏡頭系統。
另一種是利用熱發射效應產生電子。有鎢槍和六硼化鑭槍兩種。 鎢槍的壽命在30到100小時之間，價格便宜，但圖像不如其他兩種明亮，通常用作廉價或標準的SEM配置。六硼化鑭槍的壽命介于場致發射電子槍和鎢槍之間。200-1000小時，價格是鎢槍的十倍左右。圖像比鎢槍亮5-10倍，需要比鎢槍略高。真空度一般在10-7torr以上；然而，它比鎢槍更容易過飽和和熱激發。
電磁透鏡
熱發射電子需要電磁透鏡才能形成光束，因此電磁透鏡對于使用熱發射電子槍的SEM來說是必不可少的。通常組裝兩個組：
會聚透鏡：顧名思義，會聚透鏡使用會聚電子束，組裝在真空柱中，位于電子槍下方。通常不止一個，并且有一組會聚光圈與之匹配。 但是，會聚透鏡僅用于會聚電子束，與成像焦點無關。
物鏡：物鏡是真空柱底部的電磁透鏡，負責將電子束的焦點會聚到樣品表面。
3. 成像系統
電子通過一系列電磁透鏡后成為束流，撞擊樣品并與樣品相互作用，會產生二次電子、背散射電子、歐格電子、X射線等一系列信號。 因此，需要使用二次電子探測器、X射線能譜分析儀等不同的探測器來區分這些信號，以獲得所需的信息。盡管X射線信號不能用于成像，但習慣上將X射線分析系統劃分為成像系統。
一些檢測器很昂貴，例如羅賓遜背散射電子檢測器。在這種情況下，可以使用二次電子檢測器來代替，但需要設置偏置電場來濾除二次電子。
希望本文能為對掃描電子顯微鏡的結構組成的研究提供參考，如果需要了解掃描電子顯微鏡產品及價格，歡迎您咨詢
作者：小攸