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第十章 扫描电子显微镜 引言 扫描电镜结构原理 扫描电镜图象及衬度 扫描电镜结果分析示例 扫描电镜的主要特点 引 言 扫描电子显微镜的简称为扫描电镜，英文缩写 为SEM (Scanning Electron Microscope) 。SEM与电子 探针 （EPMA ）的功能和结构基本相同，但SEM一 般不带波谱仪 （WDS ）。它是用细聚焦的电子束轰 击样品表面，通过电子与样品相互作用产生的二次 电子、背散射电子等对样品表面或断口形貌进行观 察和分析。现在SEM都与能谱 （EDS ）组合，可以 进行成分分析。所以，SEM也是显微结构分析的主 要仪器，已广泛用于材料、冶金、矿物、生物学等 领域。 扫描电镜结构原理 1. 扫描电镜的工作原理及特点 扫描电镜的工作原理与闭路电视系统相似。 扫 描 电 镜 成 像 示 意 图 扫 描 电 镜 成 像 示 意 图 JSM-6700F场发射扫描电镜 返回 2. 扫描电镜的主要结构 主要包括有电子光学系统、扫描系 统、信号检测放大系统、图象显示和记 录系统、电源和真空系统等。 比 较 透射电镜一般是电子光学系统（照明 系统）、成像放大系统、电源和真空系统 三大部分组成。 3.电子与固体试样的交互作用 一束细聚焦的电子束轰击试样表面时，入 射电子与试样的原子核和核外电子将产生弹性 或非弹性散射作用，并激发出反映试样形貌、 结构和组成的各种信息，有：二次电子、背散 射电子、阴极发光、特征X 射线、俄歇过程和 俄歇电子、吸收电子、透射电子等。 入射电子 Auger电子 背散射电子 二次电子 阴极发光 X射线 样 品 透射电子 各种信息的作用深度 从图中可以看出， 俄歇电子的穿透 深度最小，一般 穿透深度小于 1nm ，二次电子 小于10nm 。 扫描电镜图象及衬度  二次电子像  背散射电子像 二次电子 入射电子与样品相互作用后，使样品原 子较外层电子（价带或导带电子）电离产生的 电子，称二次电子。二次电子能量比较低，习 惯上把能量小于50eV 电子统称为二次电子， 仅在样品表面5nm－10nm的深度内才能逸出 表面，这是二次电子分辨率高的重要原因之一。 结 论 二次电子信号在原序 数Z20后，其信号强