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光子没有撞入物体内，发生能量交换，那就是弹性散射，而撞入物体内，又发射出一个不同频率的光子，就是非弹性散射 二次电子或背散射电子等可以用闪烁计数器进行检测。闪烁计数器由闪烁体、光导管和光电倍增管组成，当信号电子进入闪烁体时，产生光子，光子沿没有吸收的光导管传送到光电倍增器进行放大，后又转化成电流信号输出。 由于镜筒中的电子束和显像管中的电子束是同步扫描，荧光屏上的亮度是根据样品上被激发出来的信号强度来调制的，而检测器接收的信号强度随样品表面状态不同而变化，从而，由信号检测系统输出的反映样品表面状态特征的调制信号在图像显示系统中，转化成一幅与样品表面特征一致的扫描图像。 （3） 真空和电源系统 真空泵有机械泵、油扩散泵以及涡轮分子泵三大类，机械泵加油扩散泵的组合可以满足配置钨枪的SEM的真空要求，但对于装置了场致发射枪或六硼化镧枪的SEM,则需要机械泵加涡轮分子泵的组合。 之所以要用真空，主要基于以下两点原因： 　1.电子束系统中的灯丝在普通大气中会迅速氧化而失效 　2. 避免空气中气体分子和高速电子碰撞，影响电子束形状。 3.2 工作原理 由最上边电子枪发射出的电子束，经栅极聚焦后，在加速电压作用下，经电磁透镜会聚成一个细的电子束聚焦在样品表面。电子束在扫描线圈控制下在样品表面扫描，电子束与样品作用产生的各种信号被相应的接收器接收，经放大后送到显像管的栅极上，调制显像管的亮度。 由接收器上接收的电流与显像管相应的亮度一一对应，也就是说电子束打到样品上一点时，在显像管荧光屏上就出现一个亮点。扫描电镜就是采用这种逐点成像的方法，把样品表面不同的特征，转化成为放大的视频信号，完成扫描图像。 4 SEM的主要性能参数 4.1放大倍数 （magnification） 入射电子束做光栅扫描时，若电子束在样品表面扫描的幅度为As，在显光屏上阴极射线同步扫描的幅度为Ac，则放大倍数表示为： 目前商品化的SEM的放大倍数可以从20倍到20万倍之间连续调节。 荧光屏的尺寸 是不变的，因此，放大倍率的变化是通过改变电子束在样品表面的扫描幅度As来实现。 4.2 分辨率(resolution) 分辨率是SEM最主要的性能指标。对成像而言，它是指能分辨两点之间的最小距离；对微区成分分析而言，它是指能分析的最小区域。 SEM的分辨率取决于入射电子束直径，直径越小，分辨率越高，但分辨率并不直接等于入射电子束直径。因为电子束在样品内的有效激发范围大大超过入射电子束直径。 SEM的分辨率除受电子束直径和调制信号类型影响外，还受样品原子序数、杂散磁场、机械震动等因素的影响。 4.3 景深 (depth of field/depth of focus) 景深是指透镜对高低不平的样品各部位能同时聚焦成像的能力范围，这个范围用一段距离表示。 如果景深为Ds，只要样品表面高低范围值小于Ds ，则在荧光屏上就能清晰地反映出样品的表面形貌。 如果景深大，则图像的立体感强。 5 测试样品的制备 扫描电镜的优点之一就是样品制备简单，对金属和陶瓷等块状样品，只需切成大小合适的尺寸，用导电胶将其粘在样品台上，即可。 对粉末或细丝状样品，可以用导电涂料涂到干净的金属片，也可以直接粘到导电胶上。 对导电性差或不导电的物体，如塑料等，还应喷镀导电层处理，通常采用二次电子发射系数较高的金、银或碳膜做导电层，膜层厚度通过控制喷镀电流和喷镀时间来控制，膜厚控制在20nm左右。 为什么要对导电性差的样品喷金处理，原因如下：电子会在样品表面形成电荷堆积，影响入射电子束斑形状和影响二次电子运动轨迹，使图像质量下降。 6 扫描电镜的优点 （1）仪器分辨本领高。二次电子像分辨本领可达7-10nm。 （2）放大倍数变化范围大，从几十倍到几十万倍且连续可调。 （3）图像景深大，富有立体感。可直接观察样品的粗糙表面。 （4）试样制备简单。 (5) 样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转，因此，可以从各种角度对 样品进行观察。 （6）电子束对样品的损伤与污染程度较小。 （7）可做综合分析。 如SEM装上波长色散X射线谱仪（WDX）（简称波谱仪）或能量色散X射线谱仪（EDX）（简称能谱仪）后，在观察表面图像的同时，可对试样微区进行元素分析。 特别是在加装不同类型的样品台后，还可观察样品在不同环境（加热、拉伸、冷却）中，样品形貌的动态变化过程。 7 扫描电镜的应用 扫描电镜具有分辨率高，景深大等优点，在观察物质的细微结 构，断面结构等方面具有很好的优势，现已成为一种有力的分 析工具。近年来，扫描电镜在生物学，医学，材料学方面得到 了广泛的应用。 * * 扫描电子显微镜