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掃描電鏡的原理介紹

閱讀:7990        發(fā)布時間:2021-3-4
掃描電鏡(SEM)是介于透射電鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察手段,可直接利用樣品表面材料的物質(zhì)性能進(jìn)行微觀成像。主要用于各種材料的微觀分析和成分分析,已經(jīng)成為材料科學(xué)、生命科學(xué)和各生產(chǎn)部門質(zhì)量控制中*的工具之一。
 
掃描電鏡的結(jié)構(gòu)包括電子光學(xué)系統(tǒng)、圖像顯示和記錄系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、X射線能譜分析系統(tǒng)。
 
掃描電鏡的原理介紹:
 
掃描電子顯微鏡是一種利用高能聚焦電子束掃描樣品表面,從而獲得樣品信息的電子顯微鏡。所以其使用電子束為照明源,電子束在樣品表面掃描,利用電子和物質(zhì)作用所產(chǎn)生的信息結(jié)合電子光學(xué)原理進(jìn)行成像。判斷掃描電鏡性能主要依據(jù)分辨率和有效放大倍數(shù)。分辨率即能夠分辨的小距離。
 
通常采用阿貝公式定義分辨率,公式(單位為nm)為:
 

 
式(1)中:R 為分辨率;λ為波長;n 為折射率;α為孔徑半徑。
 
有效放大倍數(shù)定義為:
 

 
式(2)中:Rp 為人眼能夠區(qū)分的小距離,Rm 為機(jī)器能夠分辨的小距離,比如人眼可以區(qū)分0.2 mm,機(jī)器可以區(qū)分1 nm,那么這臺儀器有效放大倍數(shù)是20 萬倍。針對不同的有效放大倍數(shù),掃描范圍也會有所區(qū)別。

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