SEM工作原理PPT课件

1、JEOL扫描电子显微镜 第1页/共35页扫描电镜成象是利用细聚焦高能电子束在样品表面扫描激发出各种物理信号，如二次电子、背反射电子等。通过相应的检测器来检测这些信号，再将其转换为视频信号来调制显像管的亮度。由于信号的强度与样品表面的形貌、成分有对应关系，那么逐点在样品上扫描一个面积，在显像管上就相应获得该面积样品表面的形貌或成分的一副图象。扫描的面积越小，放大倍数就越高。 第2页/共35页检材1的扫描电镜照片 检材2的扫描电镜照片 放大550倍背散射拓扑图片，不支持二者为同一物质 第3页/共35页第4页/共35页第5页/共35页第6页/共35页第7页/共35页超薄和扫描电镜观察的内质网 第8页

2、/共35页电子束和样品的作用emmrr18401105.11.15核原子核埃埃透射电子； 非弹性散射电子；弹型散射电子（小角度，大角度，背散射）； 吸收电子；二次电子； 特征X射线；11成像原理薄第9页/共35页二次电子：来源于样品的电子， 样品外层电子获得能量后，逃离样品。特征X射线：来源于样品，样品内层电子获得能量后跃迁制较外层，处于不稳定状态，跳回内层时放出X射线释放能量第10页/共35页二次电子； 特征X射线；背散射电子电子束和样品的作用信息携带者块第11页/共35页若： C B A 则: lC lB lA 则: 2eC 2eB2eA 2e能量较低(50ev)厚度：只能从表面几十埃的薄

3、层发出（100埃）面积：只从约等于电子束斑照射的面积发出（几十埃）分辨率探针尺寸lACB反差的形成原子序数差异表面形貌二次电子 碰撞几率路径长度原子序数第12页/共35页aebfdc二次电子产率：abde or f(边缘效应)e or f无法区分abdc(尖端效应)第13页/共35页扫描原理SNeFSNSNSNeFI(行)t(时间)T(行)I(帧)t(时间)T(帧)第14页/共35页扫描范围：行I（行）帧I（帧）扫描速度：行T（行）帧T（帧）扫描线数= T（帧）/ T（行）第15页/共35页22 扫描电镜的结构和工作原理第16页/共35页第17页/共35页电子枪：基本同透镜 但工作电压较低（1

4、020KV,50KV）？第18页/共35页？聚光系统：将光斑从50微米逐级缩小几十埃分辨率探针尺寸第19页/共35页孔径角：末透镜（物镜）2球差r电子束弱束班尺寸大，（分辨率）第20页/共35页探测系统聚焦极闪烁体光电倍增管放大 +250kv+12kv光电流电压2e第21页/共35页扫描电镜显示器工作原理：二次电子 探测系统输出电压 正栅压 亮度 *同步扫描（位置完全对应） *放大（衰减）正栅压 （强度正对应）偏转线圈荧光粉层显像管第22页/共35页扫描发生器显象管扫描样品衰减标本被扫区尺寸荧光屏尺寸放大倍数同步扫描-放大第23页/共35页观察（荧光屏）：快扫描：？电子束在每点的驻留时间短，信

5、噪比较低清晰度较差所需扫描线数= T（帧）/ T（行）=荧光屏高度/人眼分辨率=100mm/0.1mm=1000线纪录（底片）：慢扫描：？所需扫描线数= T（帧）/ T（行）=荧光屏高度/底片分辨率=100mm/0.05mm=2000线第24页/共35页能够在水面上自由行走的水黾 mn 第25页/共35页虫腿在刺穿水面前的最深水窝侧面图 中国科学院化学研究所研究员江雷和博士生高雪峰在2004年11月4日出版的英国自然杂志上发表论文，揭开了水黾“水上轻功”的奥秘,水黾的腿能排开300倍于其身体体积的水量. 第26页/共35页水黾腿的无数细长微刚毛 单根刚毛上的精细螺旋状的纳米凹槽结构 第27页/共35页第28页/共35页第29页/共35页第30页/共35页葡萄球菌扫描电镜图第31页/共35页链 球 菌 扫