掃描電鏡中的電子束與樣品相互作用并產(chǎn)生圖像的過(guò)程涉及到多種物理和電子學(xué)原理。以下是電子束與樣品相互作用以及圖像生成的基本過(guò)程：

電子發(fā)射：SEM中使用的電子束通常由電子槍產(chǎn)生。這個(gè)電子槍可以是冷陰極或熱陰極，它們發(fā)射高速電子，通常具有幾千伏的能量。

聚焦和調(diào)制：通過(guò)透鏡系統(tǒng)將電子束聚焦為細(xì)束，并可以通過(guò)透鏡電壓進(jìn)行調(diào)制，以控制電子束的聚焦和聚焦點(diǎn)的位置。

電子與樣品相互作用：電子束擊中樣品表面時(shí)，發(fā)生多種相互作用，包括：

彈性散射：部分電子以彈性方式散射，這不會(huì)在圖像中產(chǎn)生信號(hào)。

非彈性散射：一些電子被樣品中的原子或分子激發(fā)，產(chǎn)生次級(jí)電子和Auger電子，這些電子用于成像。

透射電子：一部分電子穿透樣品并被探測(cè)器捕獲，用于后續(xù)分析（透射電子顯微鏡中使用）。

次級(jí)電子成像：大多數(shù)SEM中使用次級(jí)電子成像模式。在次級(jí)電子成像模式下，通過(guò)收集從樣品表面產(chǎn)生的次級(jí)電子，構(gòu)建出樣品表面的形貌和拓?fù)湫畔?。次?jí)電子的數(shù)量和能量分布與樣品的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)，因此可以產(chǎn)生高對(duì)比度的表面圖像。

X射線(xiàn)或后向散射成像：SEM還可以用于X射線(xiàn)能譜分析或后向散射成像，這些技術(shù)可用于獲得樣品的化學(xué)成分信息。

掃描：SEM電子束被掃描在樣品表面上移動(dòng)，每個(gè)位置收集次級(jí)電子或其他信號(hào)，然后構(gòu)建出整個(gè)圖像。

圖像顯示：SEM圖像通常以灰度圖像的形式顯示，其中不同的灰度級(jí)別表示不同的電子信號(hào)強(qiáng)度，從而呈現(xiàn)出樣品的表面形貌和拓?fù)湫畔ⅰ?/span>

ZEM15臺(tái)式掃描電子顯微鏡

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