SEM掃描電鏡基礎篇之掃描電鏡的構造

掃描電鏡的基礎構造主要包括以下幾個關鍵部分：

一、電子光學系統

電子槍：電子槍是SEM掃描電鏡的核心部件之一，用于產生和加速電子束。電子槍內部通常包含陰極、陽極和聚焦線圈等組件，通過加熱陰極釋放電子，并通過電場加速和聚焦形成細小的電子束。

電磁透鏡：電磁透鏡用于對電子束進行聚焦和縮小，以確保電子束能夠精確地照射到樣品表面。掃描電鏡中通常包含多個電磁透鏡，如聚光鏡、物鏡等，以實現電子束的高精度聚焦和掃描。

掃描線圈：掃描線圈用于控制電子束在樣品表面的掃描路徑。通過改變掃描線圈中的電流，可以精確控制電子束的偏轉角度和掃描速度，從而實現對樣品表面的逐行掃描。

二、信號收集及處理系統

電子收集系統：電子收集系統主要用于收集樣品表面被電子束激發產生的各種物理信號，如二次電子、背散射電子等。這些信號攜帶著樣品表面的形貌和成分信息。

信號探測器：信號探測器用于將收集到的電子信號轉換為電信號，以便后續處理和分析。常見的信號探測器包括二次電子探測器、背散射電子探測器等。

信號處理電路：信號處理電路用于對探測器輸出的電信號進行放大、濾波和轉換，以獲得可用于成像和分析的信號。

三、信號顯示及記錄系統

成像熒光屏：成像熒光屏是SEM掃描電鏡中用于顯示電子束掃描結果的部件。電子束在樣品表面掃描時產生的信號經過處理后，會在熒光屏上形成反映樣品表面特征的圖像。

圖像記錄系統：圖像記錄系統用于將熒光屏上的圖像記錄下來，以便后續分析和保存。常見的圖像記錄方式包括照相、攝像和數字成像等。

四、樣品室

樣品室是掃描電鏡中用于放置樣品的部件，通常具有較大的空間，可以容納各種形狀和尺寸的樣品。樣品室內部需要保持高真空度，以減少電子束在傳輸過程中的能量損失和污染。

五、真空系統

真空系統是SEM掃描電鏡中用于維持樣品室內部高真空度的部件。高真空度可以確保電子束在傳輸過程中不會受到空氣分子的散射和吸收，從而提高掃描電鏡的分辨率和成像質量。

六、計算機控制系統

計算機控制系統是SEM掃描電鏡的智能化部件，用于控制掃描電鏡的各個部件和參數，如電子束的加速電壓、掃描速度、聚焦和放大倍數等。通過計算機控制系統，用戶可以方便地設置和調整SEM掃描電鏡的工作條件，并實時觀察和分析樣品的形貌和成分信息。

綜上所述，掃描電鏡的構造復雜而精密，各個部件之間緊密配合，共同實現了對樣品表面形貌和成分的高分辨率成像和分析。