扫描电子显微镜的主要特性

扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)是一种电子显微镜，它通过用聚焦电子束扫描表面来产生样品的图像。电子与样品中的原子相互作用，产生包含样品表面形貌和成分信息的各种信号。电子束的扫描路径形如光栅，将电子束的位置与检测信号的强度相结合即可输出图像。在最常见的SEM模式下，用艾弗哈特-索恩利（Everhart-Thornley）探测器可以检测到由电子束轰击原子所激发的二次电子。不考虑其它因素，可以检测到的二次电子数以及信号强度取决于样品形貌。扫描电镜的分辨率可达1 nm。

一般的扫描电子显微镜中，样品需要在高真空条件下观察，在低真空或潮湿条件下观察则要用到可变压或环境扫描电子显微镜，而在低温或高温下观察时则要用到专门的仪器。

扫描电子显微镜的主要特性：

相对于普通光学显微镜来说，扫描电子显微镜是个飞跃性变化.(电子显微镜又分为透射电镜和扫描电镜两种。

本文所叙述的主要是扫描电子显微镜与其它方式显微镜相比，扫描电镜主要有以下几方面特性:

(1)能直接观察大尺寸试样的原始表面。从而使.制样方便简单.而且能反映样品的真实形貌.这对于许多故障进行失效分析是非常有利的。

(2)试样在样品室中可移动的自由度大.样品可在三维空间平移、旋转、倾斜.这对观察不规则形状试样的各个区域细节极为方便。

(3)景深长.图象富有立体感。其景深比普通光学显微镜大两个数量级,从而容易获得立体感较好的图象。

(4 )图象的放大倍率可在较大范围内调节。目前一般扫描电镜放大倍率都能在几倍至几十万倍范围内连续调节.这是扫描电镜最为直观的一个飞跃性变化。

(5)分辨率远远优于普通光学显微镜。普通光学显微镜分辨率一般在2000年以下.而扫描电镜分辨率高达40年以上,这是扫描电镜最本质的性能之一。

(6)试样受损伤和污染程度较小(相对于透射电镜而言)。由于电子探针电流小(10 "~10 "A).电子束直径小(一般在几百i以下).电子能量也小(加速电压50kV以下).而且在样品表面上作光栅状扫描。不固定照射.旧电子東照射而发生试样损伤和污染的程度较小这对生物试样是比较重要的。