日本電子掃描電鏡的主要原理及特性簡(jiǎn)析

　　日本電子掃描電鏡（Scanning Electronic Microscopy,SEM）介于透射電鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀(guān)性貌觀(guān)察手段，可直接利用樣品表面材料的物質(zhì)性能進(jìn)行微觀(guān)成像。掃描電鏡的優(yōu)點(diǎn)是，①有較高的放大倍數，20-20萬(wàn)倍之間連續可調；②有很大的景深，視野大，成像富有立體感，可直接觀(guān)察各種試樣凹凸不平表面的細微結構；③試樣制備簡(jiǎn)單。目前的掃描電鏡都配有X射線(xiàn)能譜儀裝置，這樣可以同時(shí)進(jìn)行顯微組織性貌的觀(guān)察和微區成分分析，因此它是當今十分有用的科學(xué)研究?jì)x器。

　　日本電子掃描電鏡由電子光學(xué)系統，信號收集及顯示系統，真空系統及電源系統組成。

　　電子光學(xué)系統由電子槍?zhuān)姶磐哥R，掃描線(xiàn)圈和樣品室等部件組成。其作用是用來(lái)獲得掃描電子束，作為產(chǎn)生物理信號的激發(fā)源。為了獲得較高的信號強度和圖像分辨率，掃描電子束應具有較高的亮度和盡可能小的束斑直徑。

　　信號檢測放大系統其作用是檢測樣品在入射電子作用下產(chǎn)生的物理信號，然后經(jīng)視頻放大作為顯像系統的調制信號。不同的物理信號需要不同類(lèi)型的檢測系統，大致可分為三類(lèi)：電子檢測器，應急熒光檢測器和X射線(xiàn)檢測器。在掃描電子顯微鏡中普遍使用的是電子檢測器，它由閃爍體，光導管和光電倍增器所組成當信號電子進(jìn)入閃爍體時(shí)將引起電離；當離子與自由電子復合時(shí)產(chǎn)生可見(jiàn)光。光子沿著(zhù)沒(méi)有吸收的光導管傳送到光電倍增器進(jìn)行放大并轉變成電流信號輸出，電流信號經(jīng)視頻放大器放大后就成為調制信號。這種檢測系統的特點(diǎn)是在很寬的信號范圍內具有正比與原始信號的輸出，具有很寬的頻帶（10Hz-1MHz）和高的增益(105-106),而且噪音很小。

　　真空系統的作用是為保證電子光學(xué)系統正常工作，防止樣品污染提供高的真空度，一般情況下要求保持10-4-10-5mmHg的真空度。電源系統由穩壓，穩流及相應的安全保護電路所組成，其作用是提供掃描電鏡各部分所需的電源。