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扫描电镜的三大系统说明

点击次数:466 发布时间:2020-08-13
   扫描电镜存在于我们的生活中,我们需要对它进一步地了解,以便更好地利用它为人类创造价值。我们来看看扫描电镜的几大组成系统吧!
  1.真空系统
  真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。真空柱是一个密封的柱形容器。真空泵用来在真空柱内产生真空。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。
  成像系统和电子束系统均内置在真空柱中。真空柱底端即为右图所示的密封室,用于放置样品。之所以要用真空,主要基于以下两点原因:
  电子束系统中的灯丝在普通大气中会迅速氧化而失效,所以除了在使用SEM时需要用真空以外,平时还需要以纯氮气或惰性气体充满整个真空柱。
  为了增大电子的平均自由程,从而使得用于成像的电子更多。
  2.电子束系统
  电子束系统由电子枪和电磁透镜两部分组成,主要用于产生一束能量分布极窄的、电子能量确定的电子束用以扫描成像。电子枪用于产生电子,主要有两大类:
  一类是利用场致发射效应产生电子,称为场致发射电子枪。有至少1000小时以上的寿命,且不需要电磁透镜系统;
  另一类则是利用热发射效应产生电子,有钨枪和六硼化镧枪两种。
  电磁透镜是热发射电子需要电磁透镜来成束,所以在用热发射电子枪的SEM上,电磁透镜*。通常会装配两组:
  汇聚透镜:用汇聚电子束装配在真空柱中,位于电子枪之下。通常不止一个,并有一组汇聚光圈与之相配。但汇聚透镜仅仅用于汇聚电子束,与成像会焦无关。
  物镜:物镜为真空柱中下方的一个电磁透镜,它负责将电子束的焦点汇聚到样品表面。
  3.成像系统
  电子经过一系列电磁透镜成束后,打到样品上与样品相互作用,会产生次级电子、背散射电子、欧革电子以及X射线等一系列信号。所以需要不同的探测器譬如次级电子探测器、X射线能谱分析仪等来区分这些信号以获得所需要的信息。虽然X射线信号不能用于成像,但习惯上,仍然将X射线分析系统划分到成像系统中。
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