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SEM掃描電鏡參數(shù)選擇的介紹

日期:2023-04-07 09:39:54 瀏覽次數(shù):367

掃描電鏡參數(shù)眾多,皆可顯示在圖片下方工具欄中,但決定圖像質(zhì)量Z直接、Z關鍵因素是加速電壓(EHT)、工作距離(WD)、放大倍數(shù)(Mag)和檢測器種類。

SEM掃描電鏡常見參數(shù)

1、加速電壓

一般,加速電壓越高,掃描電鏡圖像分辨率越高,當樣品導電性好且不易受電子束損傷時可選用高加速電壓,這時電子束能量大,對樣品穿透深,材料襯度減小,圖像分辨率提高。但加速電壓過高,電子束對樣品的穿透能力過大,樣品表面信息缺失,樣品看起來像玉一樣。

低加速電壓時,入射電子能量較低,其與樣品的作用深度較淺,更能反映樣品Z表層的信息,有利于樣品表層形貌的觀察;此外,低加速電壓可以有效地減少荷電現(xiàn)象,更易觀察不導電樣品。樣品在10kV加速電壓下邊緣過亮,說明此處電荷大量積累,而用1kV加速電壓拍攝的同一部位就沒有明顯的荷電現(xiàn)象。

掃描電鏡.jpg

因此,根據(jù)自己的要求靈活地選擇加速電壓,才能得到理想的SEM掃描電鏡圖像。當需要觀測樣品的表面信息、樣品的導電性較差、樣品的熱穩(wěn)定性較差時,需要選擇較低的,甚至是超低的加速電壓。當需要得到分辨率高的圖像、樣品表面存在有機污染或是樣品內(nèi)部的相組成信息時,需要選擇較高的加速電壓。

2、工作距離

工作距離(WD)是物鏡下極靴到樣品表面的距離。工作距離增大時,樣品上的束斑變大,分辨率下降,但孔徑角減小,景深增加。同時,較大的工作距離可以實現(xiàn)很小倍數(shù)成像,放大倍數(shù)能夠達到幾十倍。通常工作距離可在2-45mm范圍內(nèi)選用。觀察高分辨圖像時可選用小于5mm的工作距離,配合探測器;而觀察粗糙斷口表面或較大的植物樣品時可以選用10mm以上的工作距離,以獲得較大的景深。

3、探測器種類

SE2和Inlens都是二次電子探測器,用于樣品形貌檢測。ASB探測器是背散射電子探測器,用于元素襯度成像。

4、放大倍數(shù)和標尺

掃描電鏡放大倍數(shù):體現(xiàn)線圈磁場變化控制電子束掃描區(qū)域大小的能力范圍,是圖像顯示尺寸和電子束在樣品掃描區(qū)域尺寸的線性比值,以M表示,如果樣品上長度為Ls直線上的信息,在顯像管上成像在Lc長度上,則放大倍數(shù)為:M=Lc/Ls。

現(xiàn)在的SEM掃描電鏡幾乎全部用數(shù)碼相機照相。每個廠家對放大倍數(shù)的定義均不相同。每個儀器上也會有很多放大倍數(shù)顯示方法,比如本機Z常用的是標準放大倍數(shù),即該掃描區(qū)域?qū)?45底片上的倍數(shù);此外還有屏幕放大倍數(shù),即掃描區(qū)域?qū)娔X顯示屏的放大倍數(shù)。因此對于不同掃描電鏡,相同放大倍數(shù)下看到的區(qū)域不一定一樣大。此時需要看標尺,所有SEM掃描電鏡上的標尺長度是一致的。

對于同一臺掃描電鏡,操作人員沒有調(diào)節(jié)放大倍數(shù)顯示方法的前提下,照的同一倍數(shù)的照片,大小一致。但有時同一放大倍數(shù)下,顯示的標尺是不一樣的,如有時5000倍的照片顯示1μm的標尺,有時顯示的是2μm的標尺,但標尺顯示的長度是按比例的。

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