掃描電子顯微鏡的類(lèi)型及特點(diǎn)

掃描電子顯微鏡類(lèi)型多樣, 不同類(lèi)型的掃描電子顯微鏡存在性能上的差異。根據電子槍種類(lèi)可分為三種:場(chǎng)發(fā)射電子槍、鎢絲槍和六硼化鑭。其中, 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡根據光源性能可分為冷場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡和熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡。冷場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對真空條件要求高, 束流不穩定, 發(fā)射體使用壽命短, 需要定時(shí)對針尖進(jìn)行清洗, 僅局限于單一的圖像觀(guān)察, 應用范圍有限;而熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡不僅連續工作時(shí)間長(cháng), 還能與多種附件搭配實(shí)現綜合分析。在地質(zhì)領(lǐng)域中, 我們不僅需要對樣品進(jìn)行初步形貌觀(guān)察, 還需要結合分析儀對樣品的其它性質(zhì)進(jìn)行分析, 所以熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡的應用更為廣泛。

特點(diǎn)

掃描電鏡雖然是顯微鏡家族中的*, 但由于其本身具有許多優(yōu)點(diǎn), 發(fā)展速度是很快的。

1 儀器分辨率較高, 通過(guò)二次電子象能夠觀(guān)察試樣表面6nm左右的細節, 采用LaB6電子槍, 可以進(jìn)一步提高到3nm。 

2 儀器放大倍數變化范圍大, 且能連續可調。因此可以根據需要選擇大小不同的視場(chǎng)進(jìn)行觀(guān)察, 同時(shí)在高放大倍數下也可獲得一般透射電鏡較難達到的高亮度的清晰圖像。

3 觀(guān)察樣品的景深大, 視場(chǎng)大, 圖像富有立體感, 可直接觀(guān)察起伏較大的粗糙表面和試樣凹凸不平的金屬斷口象等, 使人具有親臨微觀(guān)世界現場(chǎng)之感。

4 樣品制備簡(jiǎn)單, 只要將塊狀或粉末狀的樣品稍加處理或不處理, 就可直接放到掃描電鏡中進(jìn)行觀(guān)察, 因而更接近于物質(zhì)的自然狀態(tài)。 

5可以通過(guò)電子學(xué)方法有效地控制和改善圖像質(zhì)量, 如亮度及反差自動(dòng)保持, 試樣傾斜角度校正, 圖象旋轉, 或通過(guò)Y調制改善圖象反差的寬容度, 以及圖象各部分亮暗適中。采用雙放大倍數裝置或圖象選擇器, 可在熒光屏上同時(shí)觀(guān)察放大倍數不同的圖象。

6 可進(jìn)行綜合分析。裝上波長(cháng)色散X射線(xiàn)譜儀(WDX) 或能量色散X射線(xiàn)譜儀 (EDX) , 使具有電子探針的功能, 也能檢測樣品發(fā)出的反射電子、X射線(xiàn)、陰極熒光、透射電子、俄歇電子等。把掃描電鏡擴大應用到各種顯微的和微區的分析方式, 顯示出了掃描電鏡的多功能。另外, 還可以在觀(guān)察形貌圖象的同時(shí), 對樣品任選微區進(jìn)行分析;裝上半導體試樣座附件, 通過(guò)電動(dòng)勢象放大器可以直接觀(guān)察晶體管或集成電路中的PN結和微觀(guān)缺陷。由于不少掃描電鏡電子探針實(shí)現了電子計算機自動(dòng)和半自動(dòng)控制, 因而大大提高了定量分析的速度。