扫描电子显微镜(SEM)是一种利用高能电子束扫描样品表面,通过探测电子与样品相互作用产生的信号来成像的显微设备。其核心优势是高分辨率(可达纳米级)、大景深、宽放大倍数范围,广泛应用于材料科学、生物医学、微电子、地质矿物、刑侦鉴定等领域。
扫描电子显微镜的原理:
电子束产生与聚焦:电子枪发射高能电子,经聚光镜、物镜逐级聚焦,形成直径极细的 “电子探针”;
扫描与信号交互:电子探针在样品表面按一定规律逐点、逐行扫描,与样品原子发生碰撞,产生多种特征信号;
信号探测与成像:探测器收集这些信号,并将其转化为电信号,最终通过计算机处理成与扫描轨迹同步的图像。
在选购时应注意以下几点:
1、明确需求:
样品类型:生物样品需低电压模式以减少损伤;导电性差的样品需喷金处理。
分析目标:若需元素分析,需选择配备EDS的型号;若需高分辨率,优先场发射SEM。
2、关键参数对比:
分辨率:场发射SEM(1nm)优于钨灯丝SEM(3-10nm)。
加速电压:0-30kV连续可调,低电压模式适合观察非导电样品。
探测器类型:背散射电子探测器(BSE)适合成分分析,二次电子探测器(SE)适合形貌观察。
3、扩展性:
能谱一体机:支持EDS分析,扩展元素检测功能。
环境SEM:可在潮湿或含油环境中观察样品,适应特殊需求。