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扫描电子显微镜以及样品制备技术

摘要：扫描电子显微镜(SEM)采用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子、特征X 射线或俄歇电子。其中二次电子是最主要的成像信号，用于进行材料的表面形貌分析。由电子枪发射的电子，以其交叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射(以及其它物理信号)，二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。但是，SEM的分辨率虽高，它只能在真空中对导电样品进行观察，否则，电子在到达样品之前将被介质吸收，无法达到观察的目的，对液体、特殊环境下才存在的一些现象，SEM无法进行观察，此外，它也不能对样品表面进行微细加工和表面性能测定。由于其价格昂贵及特殊的工作原理，它对样品制备有着较高的要求，样品的制备好坏，直接影响着样品分析是否成功。
关键字：扫描电镜，原理，结构，样品制备

目   录
前言 1
1 高能电子束与固体样品的相互作用 2
1.1 背散射电子 3
1.2 二次电子 3
1.3 吸收电子 4
1.4 透射电子 4
1.5 特征X射线 4
2 扫描电镜的结构 4
2.1电子光学系统 5
2.2 扫描系统 6
2.3 信号检测系统 6
2.4 显示系统 8
2.5 试样室和试样座 8
3 扫描电镜的放大倍数和分辨本领 8
3.1 放大倍数 8
3.2 分辨率 9
4 扫描电子显微像的衬度及其调节 10
4.1 表面形貌衬度 10
4.2 原子序数衬度 11
5 制备的样品要求 12
6 样品的制备技术 12
6.1 块状样品的制备 12
6.2 粉末样品的制备 13
6.3 镀膜 13
总结 14
参考文献 15