SEM掃描電鏡(Scanning Electron Microscope，SEM)利用電子束掃描樣品表面并獲得其形貌和成分信息的高分辨率成像技術(shù)。它以電子束作為探針來照射樣品，并根據(jù)樣品表面反射、散射和輻射出的電子信號來獲得顯微圖像。
通常使用熱陰極或場發(fā)射陰極來產(chǎn)生電子束。這些電子經(jīng)過電子透鏡系統(tǒng)的聚焦和加速，形成高能電子束。然后，電子束照射樣品表面。樣品通常涂有一層導電薄膜，如金屬薄膜，以提供導電性。當電子束照射樣品表面時，一部分電子被樣品原子的庫侖場散射，而另一部分電子可以穿透樣品表面進入深部。
被散射的電子具有不同的能量和角度，這些電子被稱為“二次電子”和“后向散射電子”。二次電子能量較低，主要與樣品表面形狀和組成相關(guān)。后向散射電子能量較高，從較深位置散射出來，并主要與樣品原子的組成和結(jié)構(gòu)相關(guān)。
SEM將二次電子和后向散射電子收集起來，并轉(zhuǎn)換成電壓信號。這些電子信號經(jīng)過放大、處理和轉(zhuǎn)換后，被輸送到顯示器上，形成圖像。SEM可通過控制電子束的掃描方式，以行掃描或逐點掃描的方式，獲取樣品的高分辨率圖像。此外，SEM還可以使用能譜儀來分析樣品的元素組成，通過測量散射和輻射電子的能量，來獲得樣品的化學成分信息。
SEM掃描電鏡的使用方法：
1.準備樣本：樣本需要被金屬鍍膜來提高導電性，通常使用金屬如金或鉑來鍍膜。涂抹樣本前應(yīng)確保樣品干燥，以避免水分蒸發(fā)時產(chǎn)生氣泡。
2.調(diào)整儀器設(shè)置：根據(jù)樣本的大小和特性，選擇合適的放大倍率和工作距離。調(diào)整電子束的亮度和對比度來優(yōu)化圖像質(zhì)量。確保儀器處于良好的真空狀態(tài)。
3.掃描樣本表面：將樣本放入SEM艙室中，并使用電子束掃描樣本的表面。通過操縱樣本臺來調(diào)整掃描區(qū)域。
4.觀察和記錄：通過顯示屏觀察掃描電鏡獲得的圖像，并使用相應(yīng)的軟件進行圖像處理和分析。可以使用數(shù)字相機或者錄像設(shè)備記錄所觀察到的圖像。
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