SEM工作原理与使用方法

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1、SEM的工作原理

扫描电镜〔SEM〕是对样品表面形态进行测试的一种大型仪器。当拥有必定能量的

入射电子束轰击样品表面时，电子与元素的原子核及外层电子发生单次或频频弹性与非

弹性碰撞，一些电子被反射出样品表面，而其他的电子那么渗透样品中，渐渐失掉其动能，

最后停止运动，并被样品汲取。在此过程中有99%以上的入射电子能量转变为样品热能，

而其他约1%的入射电子能量从样品中激发出各样信号。如图1所示，这些信号主要包含

二次电子、背散射电子、汲取电子、透射电子、俄歇电子、电子电动势、阴极发光、X射线等。扫描电镜设施就是经过这些信号获取讯息，进而对样品进行剖析的。

图1入射电子束轰击样品产生的信息表示图

从构造上看，如图2所示，扫描电镜主要由七大系统构成，即电子光学系统、探测、信号办理、显示系统、图像记录系统、样品室、真空系统、冷却循环水系统、电源供给系统。图2扫描电子显微镜构造图图3扫描电子显微镜成像原理图由图3，能够看出，从灯丝发射出来的热电子，受2-30KV电压加快，经两个聚光镜和一个物镜聚焦后，形成一个拥有必定能量，强度和斑点直径的入射电子束，在扫描线圈产生的磁场作用下，入射电子束按一准时间、空间次序做光栅式扫描。因为入射电子与样品之间的互相作用，从样品中激发出的二次电子经过采集极的采集，可将向各个方向发射的二次电子采集起来。这些二次电子经加快并射到闪耀体上，使二次电子信息转变为光信号，经过光导管进入光电倍增管，使光信号再转变为电信号。这个电信号又经视频放大器放大，并将其输入到显像管的栅极中，调制荧光屏的亮度，在荧光屏上就会出现与试样上一一对应的同样图像。入射电子束在样品表面上扫描时，因二次电子发射量随样品表面起伏程度〔容貌〕变化而变化。故视频放大器放大的二次电子信号是一个沟通信号，用这个沟通信号调制显像管栅极电，其结果在显像管荧光屏上体现的是一幅亮暗程度不一样的，并反应样品表面起伏程度〔容貌〕的二次电子像。应当特别指出的是：入射电子束在样品表面上扫描和在荧光屏上的扫描一定是“同步〞，即一定用同一个扫描发生器来控制，这样就能保证样品上任一“物点〞样品A点，在显像管荧光屏上的电子束恰幸亏A’点即“物点〞A与“像点〞A’在时间上和空间上一一对应。往常称“像点〞A’为图像单元。明显，一幅图像是由好多图像单元构成的。扫描电镜除能检测二次电子图像之外，还可以检测背散射电子、透射电子、特点x射线、阴极发光等信号图像。其成像原理与二次电子像同样。在进行扫描电镜察看前，要对样品作相应的办理。扫描电镜样品制备的主要要求是：尽可能使样品的表面构造保留好，没有变形和污染，样品乏味而且有优秀导电性能。2、使用方法〔1〕开机1、接通循环水〔流速～〕2、打开主电源开关。3、在主机上插入钥匙，旋至“Start〞地点。放手后钥匙自动回到“on〞的地点，真空系统开始工作。4、等候10秒钟，打开计算机运转。5、点击桌面的开始程序。6、点击［JEOL·SEM］及［JSM-5000主菜单］。7、约20分钟仪器自动抽高真空，真空度抵达后，电子枪自动加高压，进入工作状态。8、经过计算机能够进行样品台的挪动，改变放大倍数、聚焦、象散的调整，直到获取满意的图像9、关于满意的图像能够进行摄影、存盘和打印。10、假定需进行能谱剖析，要提早1小时参加液氮，并使探测器进入工作状态。11、打开能谱局部的计算机进行谱采集和相应的剖析。12、需察看背散射电子像时，工作距离调整为15mm，而后插入背散射电子探测器，用完后随时拔出。〔2〕改换样品1、点击“HTon〞,出现“HTReady〞。2、点击“Sample〞,再点击“Vent〞。3、50秒后拉出样品台,从样品台架上拿出样品台.4、改换样品后,关上样品室门,再点击“EVAC〞,真空系统开始工作,重复开、。〔3〕关机1、点击［EXIT］,再点击［