sem掃描電鏡那么多探測器，拍攝時我到底該如何選擇？

那我們該如何根據樣品類型以及所關注的問題選擇合適的掃描電鏡條件呢？

常規拍攝需要注意的問題

sem掃描電鏡的工作條件包括很多，加速電壓、束流束斑、工作距離、光闌大小、明暗對比度、探測器的選擇等。前幾期我們已經介紹過加速電壓、束斑束流、工作距離該如何根據實際應用需求選擇。

本期將為大家繼續介紹明暗對比度、不同探測器對掃描電鏡拍攝的影響。

明暗對比度的影響

一張清晰的sem掃描電鏡照片需要有適中的明暗對比度，可以利用掃描電鏡軟件中的直方圖工具來進行明暗對比度的判斷。

一張明亮對比適中的圖片，需要暗處、亮處、中間灰度均有分布，直方圖從中間到兩邊類似正態分布。

當圖像亮度過亮、過暗都會導致另一端沒有灰度信息，導致圖像信息損失。對比度的調節希望整個灰度分布恰好覆蓋大部分區域。

在開始掃描的時候盡量將明暗對比度調節至合適的條件，如果一開始明暗對比不適合，利用軟件自帶的處理工具可以對圖像進行優化。

探測器的選擇

場發射掃描電鏡如果配置齊全包括SE、InBeam-SE、BSE、InBeam-BSE、STEM-BF、STEM-DF六個獨立的探測器，前面已經在sem掃描電鏡結構中簡單介紹了各個探測器的原理和特點。在平時拍攝時，選擇不同的探測器也會獲得不同的效果。

①SE和BSE探測器的對比

SE和BSE分別是旁置式電子探測器和級靴下探測器，前者接收二次電子和部分低角背散射電子，后者接收大部分低角背散射電子探測器。所以從圖像效果來說，SE探測器的圖像以形貌襯度為主，立體感強，兼有少量的成分襯度；BSE探測器的圖像以成分襯度為主，兼有一定的形貌襯度。

②SE與InBeam-SE探測器的對比

SE和InBeam-SE探測器相比，前者在側方，具有陰影效應，可以形成強烈的立體感，而后者位于正上方，不會受任何形貌的遮擋，立體感較差。

SE探測器接收SE1、SE2、SE3和部分BSE信號，分辨率相比只收集SE1的InBeam SE探測器要低

對于一些凹坑處的觀察，由于InBeam-SE探測器在上方沒有遮擋，所以會比SE探測器有更多的信號量，InBeam-SE探測器更適合做凹陷區域的觀察

③BSE與InBeam-BSE探測器的對比

BSE探測器主要采集低角背散射電子，InBeam-BSE探測器采集高角背散射電子，前者兼有成分和形貌襯度，后者相對來說成分襯度占主要部分，形貌襯度相對較弱。不過后者接收的電子信號量小于前者，所以信噪比也不如前者

對于能觀察到通道襯度的平整樣品來說，BSE探測器顯然有更好的通道襯度，更有利于晶粒的區分

④STEM探測器的應用

電子束轟擊到試樣上形成水滴狀的散射，但當試樣足夠薄時，電子束的散射面積還沒有擴大就已經透射樣品，所以此時各種信號的分辨率較常規樣品更高，STEM探測器也有更好的分辨率。

STEM探測器由于需要樣品經過特殊的制樣，雖然在掃描掃描電鏡中不常用，但是卻有著所有探測器中高的分辨率。當二次電子和背散射電子探測器分辨率都達不到要求時，可以嘗試STEM探測器。

此外，對于一些納米級的小顆粒，因為團聚厲害，二次電子即使在低電壓下也難以將其區分，且分辨率也不好，而STEM探測器通過透射電子來進行成像，對小顆粒的區分能力要強于其它探測器。

sem掃描電鏡中的STEM探測器雖然分辨率是高的，但是和透射掃描電鏡的分辨率相比還是相形見絀。不過掃描電鏡的電壓要遠小于透射掃描電鏡，所以sem掃描電鏡的STEM相比TEM有著更好的質厚襯度。所以對一些不是非常注重橫向分辨率，但特別注重質厚襯度的樣品，如一些生物樣品、石墨烯等，掃描電鏡的STEM探測器可以表現出更大的優勢。

⑤多探測器同時成像

sem掃描電鏡具有四個獨立的通道放大器，可以進行四個探測器的同時成像。如果分辨不清楚用何種探測器時，可以選擇多種探測器同時成像。然后在軟件中將需要的圖像進行通道分離。