1、扫描电镜与透射电镜的区别?
1、结构差异:
主要体现在样品在电子束光路中的位置不同。透射电镜的样品在电子束中间,电子源在样品上方发射电子,经过聚光镜,然后穿透样品后,有后续的电磁透镜继续放大电子光束,最后投影在荧光屏幕上;扫描电镜的样品在电子束末端,电子源在样品上方发射的电子束,经过几级电磁透镜缩小,到达样品。当然后续的信号探侧处理系统的结构也会不同,但从基本物理原理上讲没什么实质性差别。
2、基本工作原理:
透射电镜:电子束在穿过样品时,会和样品中的原子发生散射,样品上某一点同时穿过的电子方向是不同,这样品上的这一点在物镜1-2倍焦距之间,这些电子通过过物镜放大后重新汇聚,形成该点一个放大的实像,这个和凸透镜成像原理相同。这里边有个反差形成机制理论比较深就不讲,但可以这么想象,如果样品内部是绝对均匀的物质,没有晶界,没有原子晶格结构,那么放大的图像也不会有任何反差,事实上这种物质不存在,所以才会有这种仪器存在的理由。
扫描电镜:电子束到达样品,激发样品中的二次电子,二次电子被探测器接收,通过信号处理并调制显示器上一个像素发光,由于电子束斑直径是纳米级别,而显示器的像素是100微米以上,这个100微米以上像素所发出的光,就代表样品上被电子束激发的区域所发出的光。实现样品上这个物点的放大。如果让电子束在样品的一定区域做光栅扫描,并且从几何排列上一一对应调制显示器的像素的亮度,便实现这个样品区域的放大成像。
3、对样品要求
(1)扫描电镜
SEM制样对样品的厚度没有特殊要求,可以采用切、磨、抛光或解理等方法将特定剖面呈现出来,从而转化为可以观察的表面。这样的表面如果直接观察,看到的只有表面加工损伤,一般要利用不同的化学溶液进行择优腐蚀,才能产生有利于观察的衬度。不过腐蚀会使样品失去原结构的部分真实情况,同时引入部分人为的干扰,对样品中厚度极小的薄层来说,造成的误差更大。
(2)透射电镜
由于TEM得到的显微图像的质量强烈依赖于样品的厚度,因此样品观测部位要非常的薄,例如存储器器件的TEM样品一般只能有10~100nm的厚度,这给TEM制样带来很大的难度。初学者在制样过程中用手工或者机械控制磨制的成品率不高,一旦过度削磨则使该样品报废。TEM制样的另一个问题是观测点的定位,一般的制样只能获得10mm量级的薄的观测范围,这在需要精确定位分析的时候,目标往往落在观测范围之外。目前比较理想的解决方法是通过聚焦离子束刻蚀(FIB)来进行精细加工。
透射电子显微镜的成像原理 可分为三种情况:
(1)吸收像:当电子射到质量、密度大的样品时,主要的成相作用是散射作用。样品上质量厚度大的地方对电子的散射角大,通过的电子较少,像的亮度较暗。早期的透射电子显微镜都是基于这种原理。
(2)衍射像:电子束被样品衍射后,样品不同位置的衍射波振幅分布对应于样品中晶体各部分不同的衍射能力,当出现晶体缺陷时,缺陷部分的衍射能力与完整区域不同,从而使衍射波的振幅分布不均匀,反映出晶体缺陷的分布。
(3)相位像:当样品薄至100Å以下时,电子可以穿过样品,波的振幅变化可以忽略,成像来自于相位的变化。
2、扫描电镜中二次电子的能量级<50ev,背散射电子的能量级>50ev,请问,50ev具体含义是什么?
eV是电子伏特的英文缩写,1eV=1.6E-19J,代表一个电子(所带电量e = - 1.6 * 10^(-19) C)在经过1个伏特(volt)的电场加速后所获得的动能。
你说这2个都是从能量角度描述的。前一个是电子的能量不能太小,否则扫描不到东西,后一个是被测量电子能量不能太小,小于133就测不到
3、扫描电镜二次电子像怎么判断是空洞还是相
第一、扫描电镜照抄片是灰度图像,袭分为二次电子像和背散射电子像,主要用于表面微观形貌观察或者表面元素分布观察。
一般二次电子像主要反映样品表面微观形貌,基本和自然光反映的形貌一致,特殊情况需要对比分析。
背散射电子像主要反映样品表面元素分布情况,越亮的区域,原子序数越高。
第二、看表面形貌,电子成像,亮的区域高,暗的区域低。非常薄的薄膜,背散射电子会造成假像。导电性差时,电子积聚也会造成假像。
4、利用扫描电镜分析时二次电子与被散射的区别。
1、分辨率不同
二次电子的分辨率高,因而可以得到层次清晰,细节清楚的图像,被散射电子是在一个较大的作用体积内被入射电子激发出来的,成像单元较大,因而分辨率较二次电子像低。
2、运动轨迹不同
(1)被散射电子以直线逸出,因而样品背部的电子无法被检测到,成一片阴影,衬度较大,无法分析细节,但可以用来显示原子序数衬度,进行定性成分分析 。二次电子对试样表面状态非常敏感,能有效地显示试样表面的微观形貌。
(2)利用二次电子作形貌分析时,可以利用在检测器收集光栅上加上正电压来吸收较低能量的二次电子,使样品背部及凹坑等处逸出的电子以弧线状运动轨迹被吸收,因而使图像层次增加,细节清晰。
3、能量不同
(1)二次电子是指当入射电子和样品中原子的价电子发生非弹性散射作用时会损失其部分能量(约 30~50 电子伏特),这部分能量激发核外电子脱离原子,能量大于材料逸出功的价电子可从样品表面逸出,变成真空中的自由电子。
(2)被散射电子是指被固体样品原子反射回来的一部分入射电子。既包括与样品中原子核作用而形成的弹性背散射电子,又包括与样品中核外电子作用而形成的非弹性散射电子,所以被散射电子能量较高。
(4)sem扫描电镜二次电子扩展资料:
应用范围
⑴生物:种子、花粉、细菌等
⑵医学:血球、病毒等
⑶动物:大肠、绒毛、细胞、纤维等
⑷材料:陶瓷、高分子、粉末、金属、金属夹杂物、环氧树脂等
⑸化学、物理、地质、冶金、矿物、污泥(杆菌) 、机械、电机及导电性样品,如半导体(IC、线宽量测、断面、结构观察……)电子材料等。
5、扫描电镜二次电子成像能看到晶粒么
可以看到,二次电子成像是扫描电镜的主要工作模式,可以看到几个纳米的大小,所以完全可以看到晶粒