臺式掃描電子顯微鏡是介于透射電鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀(guān)形貌觀(guān)察手段,可直接利用樣品表面材料的物質(zhì)性能進(jìn)行微觀(guān)成像。掃描電鏡的優(yōu)點(diǎn)是,①有較高的放大倍數,2-20萬(wàn)倍之間連續可調;②有很大的景深,視野大,成像富有立體感,可直接觀(guān)察各種試樣凹凸不平表面的細微結構;③試樣制備簡(jiǎn)單。
具有由三極電子槍發(fā)出的電子束經(jīng)柵極靜電聚焦后成為直徑為50mm的電光源。在2-30KV的加速電壓下,經(jīng)過(guò)2-3個(gè)電磁透鏡所組成的電子光學(xué)系統,電子束會(huì )聚成孔徑角較小,束斑為5-10nm的電子束,并在試樣表面聚焦。末級透鏡上邊裝有掃描線(xiàn)圈,在它的作用下,電子束在試樣表面掃描。高能電子束與樣品物質(zhì)相互作用產(chǎn)生二次電子,背反射電子,X射線(xiàn)等信號。這些信號分別被不同的接收器接收,經(jīng)放大后用來(lái)調制熒光屏的亮度。由于經(jīng)過(guò)掃描線(xiàn)圈上的電流與顯像管相應偏轉線(xiàn)圈上的電流同步,因此,試樣表面任意點(diǎn)發(fā)射的信號與顯像管熒光屏上相應的亮點(diǎn)一一對應。也就是說(shuō),電子束打到試樣上一點(diǎn)時(shí),在熒光屏上就有一亮點(diǎn)與之對應,其亮度與激發(fā)后的電子能量成正比。
臺式掃描電子顯微鏡具有以下特點(diǎn):
(一)能夠直接觀(guān)察樣品表面的結構,樣品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。
(二)樣品制備過(guò)程簡(jiǎn)單,不用切成薄片。
(三)樣品可以在樣品室中作三度空間的平移和旋轉,因此,可以從各種角度對樣品進(jìn)行觀(guān)察。
(四)景深大,圖象富有立體感。掃描電鏡的景深較光學(xué)顯微鏡大幾百倍,比透射電鏡大幾十倍。
(五)圖象的放大范圍廣,分辨率也比較高??煞糯笫畮妆兜綆资f(wàn)倍,它基本上包括了從放大鏡、光學(xué)顯微鏡直到透射電鏡的放大范圍。分辨率介于光學(xué)顯微鏡與透射電鏡之間,可達3nm。
(六)電子束對樣品的損傷與污染程度較小。
(七)在觀(guān)察形貌的同時(shí),還可利用從樣品發(fā)出的其他信號作微區成分分析。