掃描電鏡的作用

掃描電子顯微鏡SEM是一種用于高分辨率微區(qū)形貌分析的大型精密儀器，目前, 掃描電子顯微鏡已被廣泛應用于生命科學、物理學、化學、司法、地球科學、材料學以及工業(yè)生產等領域的微觀研究, 僅在地球科學方面就包括了結晶學、礦物學、礦床學、沉積學、地球化學、寶石學、微體古生物、天文地質、油氣地質、工程地質和構造地質等，是一種多功能的儀器、具有很多優(yōu)越的性能、是用途最為廣泛的一種儀器．

那掃描電鏡的具體作用有哪些呢？今天小編就帶大家詳細了解一下掃描電鏡的作用

它可以進行如下基本分析：

①觀察納米材料，所謂納米材料就是指組成材料的顆粒或微晶尺寸在0.1-100nm范圍內，在保持表面潔凈的條件下加壓成型而得到的固體材料。納米材料具有許多與晶體、非晶態(tài)不同的、獨特的物理化學性質。納米材料有著廣闊的發(fā)展前景，將成為未來材料研究的重點方向。掃描電鏡的一個重要特點就是具有很高的分辨率?，F(xiàn)已廣泛用于觀察納米材料。

②進口材料斷口的分析：掃描電鏡的另一個重要特點是景深大，圖象富立體感。掃描電鏡的焦深比透射電子顯微鏡大10倍，比光學顯微鏡大幾百倍。由于圖象景深大，故所得掃描電子象富有立體感，具有三維形態(tài)，能夠提供比其他顯微鏡多得多的信息，這個特點對使用者很有價值。掃描電鏡所顯示餓斷口形貌從深層次，高景深的角度呈現(xiàn)材料斷裂的本質，在教學、科研和生產中，有不可替代的作用，在材料斷裂原因的分析、事故原因的分析已經工藝合理性的判定等方面是一個強有力的手段。

③直接觀察大試樣的原始表面，它能夠直接觀察直徑100mm，高50mm，或更大尺寸的試樣，對試樣的形狀沒有任何限制，粗糙表面也能觀察，這便免除了制備樣品的麻煩，而且能真實觀察試樣本身物質成分不同的襯度（背反射電子象）。

④觀察厚試樣，其在觀察厚試樣時，能得到高的分辨率和最真實的形貌。掃描電子顯微的分辨率介于光學顯微鏡和透射電子顯微鏡之間，但在對厚塊試樣的觀察進行比較時，因為在透射電子顯微鏡中還要采用復膜方法，而復膜的分辨率通常只能達到10nm，且觀察的不是試樣本身。因此，用掃描電鏡觀察厚塊試樣更有利，更能得到真實的試樣表面資料。

⑤觀察試樣的各個區(qū)域的細節(jié)。試樣在樣品室中可動的范圍非常大，其他方式顯微鏡的工作距離通常只有2-3cm，故實際上只許可試樣在兩度空間內運動，但在掃描電鏡中則不同。由于工作距離大（可大于20mm）。焦深大（比透射電子顯微鏡大10倍）。樣品室的空間也大。因此，可以讓試樣在三度空間內有6個自由度運動（即三度空間平移、三度空間旋轉）。且可動范圍大，這對觀察不規(guī)則形狀試樣的各個區(qū)域帶來極大的方便。

⑥在大視場、低放大倍數下觀察樣品，用掃描電鏡觀察試樣的視場大。在掃描電鏡中，能同時觀察試樣的視場范圍F由下式來確定：F=L/M式中

F——視場范圍；M——觀察時的放大倍數；L——顯象管的熒光屏尺寸。若掃描電鏡采用30cm（12英寸）的顯象管，放大倍數15倍時，其視場范圍可達20mm，大視場、低倍數觀察樣品的形貌對有些領域是很必要的，如刑事偵察和考古。

⑦進行從高倍到低倍的連續(xù)觀察，放大倍數的可變范圍很寬，且不用經常對焦。掃描電鏡的放大倍數范圍很寬（從5到20萬倍連續(xù)可調），且一次聚焦好后即可從高倍到低倍、從低倍到高倍連續(xù)觀察，不用重新聚焦，這對進行事故分析特別方便。

⑧觀察生物試樣。因電子照射而發(fā)生試樣的損傷和污染程度很小。同其他方式的電子顯微鏡比較，因為觀察時所用的電子探針電流?。ㄒ话慵s為10-10

-10-12A）電子探針的束斑尺寸?。ㄍǔＪ?nm到幾十納米），電子探針的能量也比較?。铀匐妷嚎梢孕〉?kV）。而且不是固定一點照射試樣，而是以光柵狀掃描方式照射試樣。因此，由于電子照射面發(fā)生試樣的損傷和污染程度很小，這一點對觀察一些生物試樣特別重要。

⑨進行動態(tài)觀察。在掃描電鏡中，成象的信息主要是電子信息，根據近代的電子工業(yè)技術水平，即使高速變化的電子信息，也能毫不困難的及時接收、處理和儲存，故可進行一些動態(tài)過程的觀察，如果在樣品室內裝有加熱、冷卻、彎曲、拉伸和離子刻蝕等附件，則可以通過電視裝置，觀察相變、斷烈等動態(tài)的變化過程。

⑩從試樣表面形貌獲得多方面資料，在掃描電鏡中，不僅可以利用入射電子和試樣相互作用產生各種信息來成象，而且可以通過信號處理方法，獲得多種圖象的特殊顯示方法，還可以從試樣的表面形貌獲得多方面資料。因為掃描電子象不是同時記錄的，它是分解為近百萬個逐次依此記錄構成的。因而使得掃描電鏡除了觀察表面形貌外還能進行成分和元素的分析，以及通過電子通道花樣進行結晶學分析，選區(qū)尺寸可以從10μm到3μm。

?利用背散射電子BSE)基于平均原子序數(一般和相對密度相關)反差，生成化學成分相的分布圖像；

?用x射線能譜儀或波譜(EDS或WDS)采集特征x射線信號，生成與樣品形貌相對應的，元素面分布圖或者進行定點化學成分定性定量分析、相鑒定。

由于掃描電鏡具有上述特點和功能，所以越來越受到科研人員的重視，用途日益廣泛。

-END-

免責聲明：部分文章整合自網絡，因內容龐雜無法聯(lián)系到全部作者，如有侵權，請聯(lián)系刪除，我們會在第一時間予以答復，萬分感謝。