掃描電鏡二次電子探測的原理
日期:2023-09-04
掃描電子顯微鏡(SEM)是一種強(qiáng)大的顯微鏡,它使用電子束而不是光來照射樣品,從而實(shí)現(xiàn)更高的分辨率。SEM中的二次電子探測是一種常見的顯微鏡技術(shù),用于觀察樣品表面的拓?fù)浜托蚊蔡卣?。以下是SEM二次電子探測的基本原理:
電子束照射: SEM通過電子槍產(chǎn)生高能電子束,通常加速至數(shù)千伏到數(shù)十千伏的能量。這個高能電子束被聚焦成一個細(xì)小的束,并通過一系列的透鏡和磁場來控制其方向和聚焦度。
樣品表面交互: 電子束照射樣品表面時,樣品中的原子會與電子相互作用。這些相互作用包括電子散射、逸出電子、次級電子和背散射電子等。其中,次級電子是SEM二次電子探測的主要來源。
次級電子產(chǎn)生: 電子束與樣品表面原子相互作用時,能量轉(zhuǎn)移導(dǎo)致從樣品表面釋放出來的電子,這些電子被稱為次級電子。這些次級電子是從樣品表面深度相對較淺的區(qū)域產(chǎn)生的。
探測器收集: 一枚稱為二次電子探測器的器件用于收集和檢測從樣品表面發(fā)射的次級電子。這個探測器通常位于SEM的側(cè)面,靠近樣品。
信號處理和成像: 探測器收集到的次級電子信號被放大、處理和轉(zhuǎn)換成圖像。通過掃描電子束在樣品表面移動,可以獲取樣品表面的圖像,這些圖像顯示了樣品表面的拓?fù)?、形貌和結(jié)構(gòu)特征。
SEM二次電子探測的優(yōu)點(diǎn)包括高分辨率、表面拓?fù)湫畔?、深度穿透能力較低(通常在納米尺度范圍內(nèi)),以及對導(dǎo)電和非導(dǎo)電樣品都有較好的適用性。這使得SEM二次電子探測成為材料科學(xué)、生命科學(xué)、納米技術(shù)和許多其他領(lǐng)域的重要工具,用于觀察和研究微小結(jié)構(gòu)和表面形貌。
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作者:澤攸科技