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、扫描电子显微镜(SEM)的电磁辐射危害
这个嘛。相当于。电焊的危害。想这样的话。做好防护措施。就可以了。主要的是。对眼睛有些伤害吧
3、扫描电子显微镜(SEM)拍摄的格式是什么
有TIF和JPG
TIF图片通常2-3M大小,JPG格式通常几百K,但是TIF带有datebar,即放大倍数,扫描模式等信息,一般保存TIF格式
4、扫描电子显微镜的工作原理
扫描电子显微镜的工作原理:
扫描电子显微镜的制造依据是电子与物质的相互作用。
扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。
当一束极细的高能入射电子轰击扫描样品表面时,被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子,以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时可产生电子-空穴对、晶格振动(声子)、电子振荡(等离子体)。
(4)扫描电子显微镜sem扩展资料:
研发历程:
1873 Abbe 和Helmholfz 分别提出解像力与照射光的波长成反比。奠定了显微镜的理论基础。
1931德国物理学家Knoll 及Ruska 首先发展出穿透式电子显微镜原型机。
1938 第一部扫描电子显微镜由Von Ardenne 发展成功。
1959年第一台100KV电子显微镜 1975年第一台扫描电子显微镜DX3 在中国科学院科学仪器厂(现北京中科科仪技术发展有限责任公司)研发成功。
5、扫描电子显微镜
扫描电子显微镜,简称扫描电镜,英文名为Scanning Electron Microscope,缩写为SEM,是利用高能量的电子束在固体样品表面扫描,激发出二次电子、背散射电子、X射线等物理信号,从而获得样品表面图像及测定元素成分的一种电子光学仪器。
扫描电镜,按其功能划分,由电子光学系统、信号检测和放大系统、扫描系统、图像显示和记录系统、真空系统以及电源系统等六个部分组成(图5-1)。由电子枪发出,经电磁透镜会聚的电子束,由扫描线圈控制在固体样品表面作光栅式扫描,入射至样品中数微米深的范围内。这些高能电子与样品中原子相互作用后,使样品内产生二次电子、背散射电子、X射线等物理信号。
在入射电子的作用下从固体样品中射出的,能量小于50e V的电子都称为二次电子(Secondary Electron,常以缩写SE表示)。大部分二次电子的能量在3~5e V之间。背散射电子(Backscattered Electron,常以缩写BE表示)是被固体样品原子反射回来的入射电子,所以有时又称为反射电子(reflected electron,请勿称作背反射电子),其能量与入射电子的能量相等或接近相等。
图5-1 扫描电子显微镜的结构(未显示电源系统)
扫描电镜中的成像与闭路电视的成像相似。样品中产生的二次电子、背散射电子等物理信号可分别由检测器逐点逐行采集,并按顺序和成比例地将物理信号进行处理后输送到阴极射线管的栅极调制其亮度,显示出样品的图像。扫描电镜镜筒中的电子束在样品表面的扫描与阴极射线管中电子束在成像平面上的扫描是同步的。因此,阴极射线管上的图像与样品实物是逐点逐行一一对应的。由于样品表面各部位的形貌、成分和结构等的差异,被激发的二次电子、背散射电子数量有所不同,从而在阴极射线管上形成反映样品表面特征的明暗不同的图像。因此,扫描电镜的图像是一种衬度图像,并不是彩色图像。早期的扫描电镜图像是模拟图像,由照相底片记录。近年来图像均已数字化,可由计算机储存和显示。
由于二次电子能量较低,在距离表面10nm以上的样品内部产生的二次电子几乎全被邻近的原子吸收而无法逸出样品被检测器检测到。因此,二次电子像所反映的信息完全是样品表面的特征,是扫描电镜中使用最多的图像(图5-2)。
扫描电镜图像的特点是:① 放大倍数范围大,其有效放大倍数可从数十倍至十万倍,基本上概括了放大镜、光学显微镜至透射电镜的放大倍数范围。②分辨率高,景深大,立体感强。其二次电子图像的分辨率已达3nm,比光学显微镜约高5个数量级。在同一放大倍数下扫描电镜图像的景深比光学显微镜的景深大10~100倍。
图5-2 草莓状黄铁矿的扫描电子图像
扫描电镜对样品的基本要求是:①样品必须是干燥、清洁的固体,在高能电子束的轰击下不变形,不变质,并能经受住真空的压力。②样品必须导电。不导电的样品可在表面喷镀一层导电膜。近几年有些不导电的样品在数百伏的低加速电压下也能进行观察。因此,光片、没有盖玻璃的薄片以及断面等都能在扫描电镜中进行观察。对样品的大小也没有严格的要求,观察面积约1cm2,样品高度小于1cm较为适中。
近年来绝大多数扫描电镜都配备X射线能谱仪,有时还可配备电子背散射衍射部件,在观察图像的同时还可在原地进行微区的成分和结构分析。详情请见本章第三节和第四节的相关部分。
6、电子扫描显微镜(SEM)的工作原理???
扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗 粒,成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成像信号。由电子枪发射的能量为 5 ~ 35keV 的电子,以其交 叉斑作为电子源,经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束,在扫描线圈驱动下,于试样表面按一定时间、空间顺 序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用,产生二次电子发射(以及其它物理信号),二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集 转换成电讯号,经视频放大后输入到显像管栅极,调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度,得到反映试样表面形貌的二次电子像。
示意图:
http://www.science.globalsino.com/1/images/1science9682.jpg