一、 掃描電鏡有哪些種類
掃描電鏡分類方法:
1、按照電子槍種類分:鎢絲槍、六硼化鑭、場發(fā)射電子槍(冷場發(fā)射、熱場發(fā)射)。
2、按照樣品室的真空度分:高真空模式、低真空模式、環(huán)境模式(冷熱高壓低壓等等)。
3、按照真空泵分:油擴(kuò)散泵、分子泵。
4、按照自動(dòng)化程度分:自動(dòng)、手動(dòng)。
5、按照操作方式分:旋鈕操作、鼠標(biāo)操作。
6、按照電器控制系統(tǒng)分:模擬控制、數(shù)字控制。
7、按照?qǐng)D像顯示系統(tǒng)分:模擬顯像、數(shù)字顯像。
二、 掃描電鏡由什么組成
掃描電鏡由電子光學(xué)系統(tǒng),信號(hào)收集及顯示系統(tǒng),真空系統(tǒng)及電源系統(tǒng)組成。
1、電子光學(xué)系統(tǒng)
電子光學(xué)系統(tǒng)由電子槍,電磁透鏡,掃描線圈和樣品室等部件組成。其作用是用來獲得掃描電子束,作為產(chǎn)生物理信號(hào)的激發(fā)源。為了獲得較高的信號(hào)強(qiáng)度和圖像分辨率,掃描電子束應(yīng)具有較高的亮度和盡可能小的束斑直徑。
(1)電子槍
其作用是利用陰極與陽極燈絲間的高壓產(chǎn)生高能量的電子束。目前大多數(shù)掃描電鏡采用熱陰極電子槍。其優(yōu)點(diǎn)是燈絲價(jià)格較便宜,對(duì)真空度要求不高,缺點(diǎn)是鎢絲熱電子發(fā)射效率低,發(fā)射源直徑較大,即使經(jīng)過二級(jí)或三級(jí)聚光鏡,在樣品表面上的電子束斑直徑也在5-7nm,因此儀器分辨率受到限制。現(xiàn)在,高等級(jí)掃描電鏡采用六硼化鑭(LaB6)或場發(fā)射電子槍,使二次電子像的分辨率達(dá)到2nm。但這種電子槍要求很高的真空度。
(2)電磁透鏡
其作用主要是把電子槍的束斑逐漸縮小,是原來直徑約為50mm的束斑縮小成一個(gè)只有數(shù)nm的細(xì)小束斑。其工作原理與透射電鏡中的電磁透鏡相同。
掃描電鏡一般有三個(gè)聚光鏡,前兩個(gè)透鏡是強(qiáng)透鏡,用來縮小電子束光斑尺寸。第三個(gè)聚光鏡是弱透鏡,具有較長的焦距,在該透鏡下方放置樣品可避免磁場對(duì)二次電子軌跡的干擾。
(3)掃描線圈
其作用是提供入射電子束在樣品表面上以及陰極射線管內(nèi)電子束在熒光屏上的同步掃描信號(hào)。改變?nèi)肷潆娮邮跇悠繁砻鎾呙枵穹?,以獲得所需放大倍率的掃描像。掃描線圈試掃描點(diǎn)晶的一個(gè)重要組件,它一般放在最后二透鏡之間,也有的放在末級(jí)透鏡的空間內(nèi)。
(4)樣品室
樣品室中主要部件是樣品臺(tái)。它出能進(jìn)行三維空間的移動(dòng),還能傾斜和轉(zhuǎn)動(dòng),樣品臺(tái)移動(dòng)范圍一般可達(dá)40毫米,傾斜范圍至少在50度左右,轉(zhuǎn)動(dòng)360度。
樣品室中還要安置各種型號(hào)檢測器。信號(hào)的收集效率和相應(yīng)檢測器的安放位置有很大關(guān)系。樣品臺(tái)還可以帶有多種附件,例如樣品在樣品臺(tái)上加熱,冷卻或拉伸,可進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察。近年來,為適應(yīng)斷口實(shí)物等大零件的需要,還開發(fā)了可放置尺寸在Φ125mm以上的大樣品臺(tái)。
2、信號(hào)檢測放大系統(tǒng)
其作用是檢測樣品在入射電子作用下產(chǎn)生的物理信號(hào),然后經(jīng)視頻放大作為顯像系統(tǒng)的調(diào)制信號(hào)。
3、真空系統(tǒng)和電源系統(tǒng)
真空系統(tǒng)的作用是為保證電子光學(xué)系統(tǒng)正常工作,防止樣品污染提供高的真空度,一般情況下要求保持10.4-10.5mmHg的真空度。