SEM掃描電鏡如何進(jìn)行分析？

SEM掃描電鏡的分析過程主要基于探測電子與樣品相互作用產(chǎn)生的各種信號。以下是掃描電鏡進(jìn)行分析的詳細(xì)步驟和要點：

工作原理：

掃描電鏡通過頂部的電子光源（電子槍）發(fā)射電子，這些電子在加速電壓的作用下，經(jīng)過電磁透鏡聚焦成極細(xì)的電子束。

電子束在樣品表面進(jìn)行有序的光柵掃描，與樣品相互作用產(chǎn)生二次電子、背散射電子、X射線等多種信息。

信號檢測與成像：

二次電子和背散射電子等信號由相應(yīng)的探測器檢測，并經(jīng)過放大處理，Z終傳送到顯示屏上，調(diào)制顯示屏的亮度，形成與樣品表面相對應(yīng)的顯微形貌圖像。

掃描電鏡采用逐行掃描、逐點成像的方法，將樣品表面的不同信息特征按順序成比例地轉(zhuǎn)換成視頻信號，Z終在熒光屏上觀察到放大的顯微形貌圖像。

主要分析信號：

二次電子：主要用于觀察樣品表面形貌，對表面狀態(tài)非常敏感。二次電子能量較低，主要來自樣品表面1~10nm深度范圍，因此二次電子像能很好地顯示試樣表面的微觀形貌。

背散射電子：能量大于50eV，小于入射電子能量E0，大部分約0.7~0.9E0。背散射電子信號不僅可以分析試樣形貌特征，而且可以顯示試樣化學(xué)組分特征，在一定的范圍內(nèi)粗略進(jìn)行定性分析試樣表面的化學(xué)組分分布情況。

特征X射線：通過激發(fā)試樣原子內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生，用于定量分析樣品組成。

分析過程：

通過調(diào)節(jié)電子束在樣品表面掃描的幅度（As）來改變放大倍數(shù)，同時保持熒光屏陰極射線同步掃描的幅度（Ac）固定不變。

分辨率是SEM掃描電鏡的一個重要性能指標(biāo)，它決定了能夠分析的Z小區(qū)域和能夠分辨兩點之間的Z小距離。

掃描電鏡具有大的景深，可以在聚焦完成后顯示一定縱深范圍內(nèi)的清晰圖像，這使得觀察表面的凹凸不平信息更為便捷。

應(yīng)用領(lǐng)域：

SEM掃描電鏡在材料學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、考古學(xué)、地礦學(xué)以及微電子工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，可用于觀察和分析納米材料的結(jié)構(gòu)、高分子材料的微觀形貌、金屬材料的微觀組織、陶瓷材料的晶相等多種類型的樣品。

注意事項：

樣品制備需要滿足一定的要求，如樣品B須是固體，滿足無毒、無放射性、無污染、無磁、無水、成分穩(wěn)定等。

對于導(dǎo)電性差的樣品，需要進(jìn)行鍍膜處理以增加導(dǎo)電性，并防止樣品的熱損傷。

通過上述步驟和要點，掃描電鏡能夠有效地對樣品進(jìn)行高分辨率的表面形貌觀察和微區(qū)成分分析。