第三章扫描电子显微镜详解.pptVIP

6. 扫描电子显微镜的主要性能 分辨率 放大倍数 景深 当前第30页\共有44页\编于星期三\8点 6.1 分辨率 扫描电镜分辨率的极限：入射电子束束斑直径； 入射电子束在样品中的扩展效应：提高电子束能量在一定条件下对提高分辨率不利； 成像方式及所用的调制信号：二次电子像的分辨率约等于束斑直径（几个nm），背反射电子像的分辨率约为50-200nm。X射线的深度和广度都远较背反射电子的发射范围大，所以X射线图像的分辨率远低于二次电子像和背反射电子像。 对形貌观察而言，指能分辨两点之间的最小距离；对微区成分分析而言，它是指能分析的最小区域。 当前第31页\共有44页\编于星期三\8点 6.2 放大倍数 荧光屏上图像边长与电子束在样品上扫描振幅的比值。目前大多数商用扫描电镜放大倍数为20—20,000倍。 当前第32页\共有44页\编于星期三\8点 第三章扫描电子显微镜ppt课件 当前第1页\共有44页\编于星期三\8点 简称扫描电镜。 它不用透镜放大成像，而是以类似电视的成像方式，用聚焦电子束在样品表面扫描时激发产生的某些物理信号来调制成像。 第三章 扫描电子显微镜（SEM） 当前第2页\共有44页\编于星期三\8点 花蕊的柱头 花粉 茉莉花花粉 菊花花粉 当前第3页\共有44页\编于星期三\8点 第三章 扫描电子显微镜（SEM） 1. 扫描电镜的优点 2. 电子束与固体样品作用时产生的信号(重点) 3. 扫描电镜的工作原理 (重点) 4. 扫描电镜的构造 5. 扫描电镜衬度像(重点) 8. 应用举例 6. 扫描电镜的主要性能 9. SEM重点内容回顾 7. 样品制备 10. SEM演示录像 当前第4页\共有44页\编于星期三\8点 1. 扫描电镜的优点 分辨率高：入射电子束束斑直径是扫描电镜分辨率的极限。场发射电子枪的应用可得到精确聚焦的电子束，现代先进的扫描电镜的分辨率已经达到1 nm左右。 放大倍数高：20-20万倍之间连续可调。 景深大：视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构。比光学显微镜大几百倍。 试样制备简单。 配有X射线能谱仪装置，这样可以同时进行显微组织形貌的观察和微区成分分析。 当前第5页\共有44页\编于星期三\8点 光学显微镜 VS 扫描电镜 多孔硅的光学显微镜图像 多孔硅的扫描电镜图像 多孔硅：可见光发光材料。 当前第6页\共有44页\编于星期三\8点 2. 电子束与固体样品作用时产生的信号（重点） 2.1 弹性散射和非弹性散射 2.2 电子显微镜常用的信号 2.3 各种信号的深度和区域大小 当前第7页\共有44页\编于星期三\8点 2.1 弹性散射和非弹性散射 一束聚焦电子束沿一定方向入射到试样内时，由于晶格位场和原子库仑场的作用，其入射方向会发生改变的现象称为散射。 弹性散射： 散射过程中入射电子只改变方向，其总动能基本上无变化。弹性散射的电子符合布拉格定律，携带有晶体结构、对称性、取向和样品厚度等信息，在电子显微镜中用于分析材料的结构。 非弹性散射： 散射过程中入射电子的方向和动能都发生改变。在非弹性散射情况下，入射电子会损失一部分能量，并伴有各种信息的产生。非弹性散射电子，损失了部分能量，方向也有微小变化。用于电子能量损失谱，提供成分和化学信息。 当前第8页\共有44页\编于星期三\8点 2.2 SEM中的三种主要信号 二次电子：被入射电子轰击出来的样品中原子的核外电子（内层电子或价电子）。反映样品表面的形貌特征，分辨率高。 背散射电子：被固体样品原子反射回来的一部分入射电子，包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。形貌特征及定性成分分析。 特征X射线：入射电子激发原子内层电子后，外层电子跃迁至内层时发出的光子。定量成分分析。 当前第9页\共有44页\编于星期三\8点 弹性背散射电子 入射电子 非弹性背散射电子 二次电子 特征X射线 三种主要信号的产生过程 当前第10页\共有44页\编于星期三\8点 其他信号 俄歇电子：入射电子在样品原子激发内层电子后，外层电子跃迁至内层时，多余能量转移给外层电子，使外层电子挣脱原子核的束缚，成为俄歇电子。详细的介绍见本书第三篇第十三章俄歇电子能谱部分。 透射电子 :电子穿透样品的部分。用于透射电镜的明场像和透射扫描电镜的扫描图像, 以揭示样品内部微观结构的形