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Apreo 2 SEM掃描電鏡操作的影響因素是什么

更新時(shí)間:2022-09-28   點(diǎn)擊次數(shù):1144次
  Apreo 2 SEM掃描電鏡的應(yīng)用中,電子通道效應(yīng)是一項(xiàng)重要的物理現(xiàn)象,它的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步擴(kuò)大了掃描電鏡在材料科學(xué)和金屬物理中的應(yīng)用。對(duì)電子與晶體相互作用的研究中,入射電子被晶體的散射幾率同它相對(duì)于某個(gè)晶面(hkl)的入射角密切相關(guān)。
 
  對(duì)同一晶面而言,在某些入射方向,電子被散射的幾率較大(相當(dāng)于禁道),而在另一些入射方向,電子被散射的幾率較小(相當(dāng)于通道),這種現(xiàn)象稱為電子通道效應(yīng)。
 
  影響Apreo 2 SEM掃描電鏡的幾個(gè)因素
 
  1、放大倍數(shù)
 
  掃描電鏡的放大倍數(shù)可表示為M=Ac/As式中,Ac—熒光屏上圖像的邊長(zhǎng);As—電子束在樣品上的掃描振幅。一般地,Ac是固定的(通常為100 mm),則可通過改變As來改變放大倍數(shù)。
 
  目前,大多數(shù)商品掃描電鏡放大倍數(shù)為20~20,000倍,介于光學(xué)顯微鏡和透射電鏡之間,即掃描電鏡彌補(bǔ)了光學(xué)顯微鏡和透射電鏡放大倍數(shù)的空擋
 
  2、景深
 
  景深是指焦點(diǎn)前后的一個(gè)距離范圍,該范圍內(nèi)所有物點(diǎn)所成的圖像符合分辨率要求,可以成清晰的圖像;也即,景深是可以被看清的距離范圍。
 
  掃描電子顯微鏡的景深比透射電子顯微鏡大10倍,比光學(xué)顯微鏡大幾百倍。由于圖像景深大,所得掃描電子像富有立體感。電子束的景深取決于臨界分辨本領(lǐng)d0和電子束入射半角αc。其中,臨界分辨本領(lǐng)與放大倍數(shù)有關(guān),因人眼的分辨本領(lǐng)約為0.2 mm,放大后,要使人感覺物像清晰,必須使電子束的分辨率高于臨界分辨率d0:電子束的入射角可通過改變光闌尺寸和工作距離來調(diào)整,用小尺寸的光闌和大的工作距離可獲得小的入射電子角。
 
  3、襯度
 
  襯度包括:表面形貌襯度和原子序數(shù)襯度。
 
  表面形貌襯度由試樣表面的不平整性引起。
 
  原子序數(shù)襯度指掃描電子束入射試祥時(shí)產(chǎn)生的背散射電子、吸收電子、X射線,對(duì)微區(qū)內(nèi)原子序數(shù)的差異相當(dāng)敏感。原子序數(shù)越大,圖像越亮。二次電子受原子序數(shù)的影響較小。高分子中各組分之間的平均原子序數(shù)差別不大;所以只有—些特殊的高分子多相體系才能利用這種襯度成像。
 
  4、分辨率
 
  影響掃描電鏡的分辨本領(lǐng)的主要因素有:
 
  A.入射電子束束斑直徑:為掃描電鏡分辨本領(lǐng)的極限。一般,熱陰極電子槍的最小束斑直徑可縮小到6nm,場(chǎng)發(fā)射電子槍可使束斑直徑小于3nm。
 
  B.入射電子束在樣品中的擴(kuò)展效應(yīng):擴(kuò)散程度取決于入射束電子能量和樣品原子序數(shù)的高低。入射束能量越高,樣品原子序數(shù)越小,則電子束作用體積越大,產(chǎn)生信號(hào)的區(qū)域隨電子束的擴(kuò)散而增大,從而降低了分辨率。
 
  C.成像方式及所用的調(diào)制信號(hào):當(dāng)以二次電子為調(diào)制信號(hào)時(shí),由于其能量低(小于50 eV),平均自由程短(10~100 nm左右),只有在表層50~100 nm的深度范圍內(nèi)的二次電子才能逸出樣品表面,發(fā)生散射次數(shù)很有限,基本未向側(cè)向擴(kuò)展,因此,二次電子像分辨率約等于束斑直徑。
 
  當(dāng)以背散射電子為調(diào)制信號(hào)時(shí),由于背散射電子能量比較高,穿透能力強(qiáng),可從樣品中較深的區(qū)域逸出(約為有效作用深度的30%左右)。在此深度范圍,入射電子已有了相當(dāng)寬的側(cè)向擴(kuò)展,所以背散射電子像分辨率要比二次電子像低,一般在500~2000nm左右。
 
  如果以吸收電子、X射線、陰極熒光、束感生電導(dǎo)或電位等作為調(diào)制信號(hào)的其他操作方式,由于信號(hào)來自整個(gè)電子束散射區(qū)域,所得掃描像的分辨率都比較低,一般在l000 nm或l0000nm以上不等。

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