【摘要】 扫描电镜（简称SEM）是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。

一、SEM简介

 

①扫描电镜（简称SEM）是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。


②扫描电镜的优点：1.有较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调；2.有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；3.试样制备简单。


目前的扫描电镜都配有X射线能谱仪装置，这样可以同时进行显微组织性貌的观察和微区成分分析，因此它是当今十分有用的科学研究仪器。


二、SEM的工作原理

 

扫描电镜（SEM）是对样品表面形态进行测试的一种大型仪器。当具有一定能量的入射电子束轰击样品表面时，电子与元素的原子核及外层电子发生单次或多次弹性与非弹性碰撞，一些电子被反射出样品表面，而其余的电子则渗入样品中，逐渐失去其动能，最后停止运动，并被样品吸收。在此过程中有99%以上的入射电子能量转变成样品热能，而其余约1%的入射电子能量从样品中激发出各种信号。


简单一点的说，拿射透电镜做对比来看就是：

（扫描电镜，是观察样品表面的结构特征）样品表面形态

（透射电镜，是观察样品的内部精细结构）样品结构形态


三、扫描电镜主要由七大系统组成

 

电子光学系统

探测、 信号处理

显示系统、

像记录系统

样品室

真空系统

冷却循环水系统

电源供给系统


扫描电镜除能检测二次电子图像以外，还能检测背散射电子、透射电子、特征x射线、阴极发光等信号图像。其成像原理与二次电子像相同。 

 

在进行扫描电镜观察前，要对样品作相应的处理。扫描电镜样品制备的主要要求是：尽可能使样品的表面结构保存好，没有变形和污染，样品干燥并且有良好导电性能。


四、SEM的应用


扫描电子显微镜主要用于对材料形貌/尺寸进行观察并分析，对带有镀层的材料膜层分析、对材料微区进行EDS元素分析、细胞观察，同时在对材料进行失效分析时进行元素测定、金相分析等。广泛用于材料、化学、生物、医学、地质等领域。