天津市9d实验室-天津金属样品电镜分析

扫描电镜人性化软件操作

台式扫描电镜采用整块材质中间掏空制成，从而在同类产品中具有好的束流稳定性，受外界环境的干扰更小，保证高分辨率及获得细节更加丰富的图像，采用几块材质拼接而成，受外界干扰较大，束流稳定性 较差，自然其图像性能也大受影响。

台式扫描电镜主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用汇聚得很细小的电子束在样品表面扫描，通过电子束与样品的相互作用产生各种信号（如二次电子信号）来获得材料表面细节信息。台式扫描电镜由电子光学系统、信号收集及显示系统、真空系统和电源系统组成。其中，电子光学系统又由电子、电磁透镜、扫描线圈和样品室等部件组成。工作时，电子发射出的电子束被电磁透镜汇聚成极细的 电子束，在样品表面进行扫描，激发样品表面产生二次电子。二次电子由探测器收集，并被闪烁体转变成光信号

全自动扫描电镜是工业发展的***科技

全自动扫描电镜由电子和电磁透镜两部分组成，主要用于产生一束能量分布极窄的、电子能量确定的电子束用以扫描成像，热发射电子需要电磁透镜来成束，所以在用热发射上，电磁透镜*。

全自动扫描电镜通常会装配两组：汇聚透镜：顾名思义，汇聚透镜用汇聚电子束，装配在真空柱中，位于电子之下。通常不止一个，并有一组汇聚光圈与之相配。但汇聚透镜仅仅用于汇聚电子束，与成像会焦无关 。物镜：物镜为真空柱中下方的一个电磁透镜，它负责将电子束的焦点汇聚到样品表面。

电子经过一系列电磁透镜成束后，打到样品上与样品相互作用，会产生次级电子、背散射电子以及X射线等一系列信号，所以需要不同的探测器譬如次级电子探测器、X射线能谱分析仪等来区分这些信号以获得所需要 的信息，虽然X射线信号不能用于成像，但习惯上，仍然将X射线分析系统划分到成像系统中。与普通光学显微镜不同，在全自动扫描电镜中，是通过控制扫描区域的大小来控制放大率的，如果需要更高的放大率，只需 要扫描更小的一块面积就可以了。放大率由屏幕/照片面积除以扫描面积得到。

扫描电镜之电子探针的试样要求

具有较好的电导和热导性能

金属材料一般都有较好的导电和导热性能，而硅酸盐材料和其它非金属材料一般电导和热导都较差。后者在入射电子的轰击下将产生电荷积累，造成电子束不稳定，图像模糊，并经常放电使分析和图像观察无法进行。试样导热性差还会造成电子束轰击点的温度显著升高，往往使试样中某些低熔点组份挥发而影响定量分析准确度度。

电子束轰击试样时，只有0.5%左右的能量转变成X 射线， 其余能量大部份转换成热能，热能使试样轰击点温度升高，Castaing用如下公式表示温升△T(K):

式中V。(kV)为加速电压，i(μA)为探针电流，d(μm)为电子束直径，k 为材料热导率(Wcm-1k-1)。例如，对于典型金属(k=1 时)，当V。＝20kV，d＝1μm，i＝1μA 时，△T＝96K。 对于热导差的典型晶体，k=0.1，典型的有机化合物k=0.002。对于热导差的材料，如K=0.01， V0=30kV， i=0.1μA，天津金属样品电镜分析， d=1μm时， 由公式得ΔT=1440K。如果试样表面镀上10nm的铝膜，则ΔT减少到760K。因此， 对于硅酸盐等非金属材料必须在表面均匀喷镀一层20nm左右的碳膜、铝膜或金膜等来增加试样表面的导电和导热性能。