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掃描電子顯微鏡(SEM)是一種用于高分辨率微區形貌分析的大型精密儀器，它可以利用聚焦很窄的高能電子束來掃描樣品來觀察物質微觀形貌表征，是一種介于透射電子顯微鏡和光學顯微鏡的觀察手段。
掃描電鏡的基本原理
掃描電子顯微鏡電子槍發射出的電子束經過聚焦后匯聚成點光源，點光源在加速電壓下形成高能電子束，高能電子束經由兩個電磁透鏡被聚焦成直徑微小的光點， 在透過最后一級帶有掃描線圈的電磁透鏡后,，電子束以光柵狀掃描的方式逐點轟擊到樣品表面,，同時激發出不同深度的電子信號。此時，電子信號會被樣品上方不同信號接收器的探頭接收，通過放大器同步傳送到電腦顯示屏，形成實時成像記錄。
掃描電鏡的特點
掃描電鏡被發明的時間雖然不長, 但由于其本身具有許多*的優點，發展速度是很快的。
1、儀器分辨率較高、通過二次電子像能夠觀察試樣表面6nm左右的細節，如果采用LaB6電子槍，可以進一步提高到3nm。
2、儀器放大倍數變化范圍大，且能連續可調。因此可以根據需要選擇大小不同的視場進行觀察，同時在高放大倍數下也可獲得一般透射電鏡較難達到的高亮度的清晰圖像。
3、觀察樣品的景深大、視場大、圖像富有立體感，可直接觀察起伏較大的粗糙表面和試樣凹凸不平的金屬斷口象等，使人具有親臨微觀世界現場之感。
4、樣品制備簡單，只要將塊狀或粉末狀的樣品稍加處理或不處理，就可直接放到掃描電鏡中進行觀察，因而更接近于物質的自然狀態。
5、可以通過電子學方法有效地控制和改善圖像質量,，如亮度及反差自動保持、試樣傾斜角度校正、圖象旋轉，或通過Y調制改善圖象反差的寬容度以及圖象各部分亮暗適中。采用雙放大倍數裝置或圖象選擇器，可在熒光屏上同時觀察放大倍數不同的圖象。
6、可進行綜合分析，裝上波長色散X射線譜儀(WDX) 或能量色散X射線譜儀 (EDX) ，使具有電子探針的功能，也能檢測樣品發出的反射電子、X射線、陰極熒光、透射電子、俄歇電子等。把掃描電鏡擴大應用到各種顯微的和微區的分析方式，顯示出了掃描電鏡的多功能。另外，還可以在觀察形貌圖象的同時，對樣品任選微區進行分析。裝上半導體試樣座附件，通過電動勢象放大器可以直接觀察晶體管或集成電路中的PN結和微觀缺陷。由于不少掃描電鏡電子探針實現了電子計算機自動和半自動控制，因而大大提高了定量分析的速度。
掃描電鏡的應用范圍
掃描電子顯微鏡是一種多功能的儀器，具有很多*的性能，是一種用途廣泛的儀器，它可以進行如下基本分析：
1、三維形貌的觀察和分析；
2、在觀察形貌的同時進行微區的成分分析。
目前掃描電鏡已被廣泛應用于生命科學、物理學、化學、司法、地球科學、材料學以及工業生產等領域的微觀研究。
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