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| 《材料測試技術》六大常用顯微技術與設備——掃描電子顯微鏡 |
| 來源：中國粉體技術網 更新時間：2016-02-25 11:11:38 瀏覽次數(shù)： |
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1.掃描電子顯微鏡
掃描電子顯微鏡( Scanning Electron Microscope) ，簡稱SEM，是一種大型的分析儀器，是20 世紀30 年代中期發(fā)展起來的一種新型電鏡，是一種多功能的電子顯微分析儀器，主要功能是對固態(tài)物質的形貌顯微分析和對常規(guī)成分的微區(qū)分析，廣泛應用于化工、材料、醫(yī)藥、生物、礦產、司法等領域。
儀器簡介
中文名：掃描電子顯微鏡
外文名：scanning electron microscope（SEM）
簡寫：SEM
發(fā)明：1965年
屬性：細胞生物學、材料科學等研究工具
 主要性能參數(shù)
1 放大率
與普通光學顯微鏡不同，在SEM中，是通過控制掃描區(qū)域的大小來控制放大率的。如果需要更高的放大率，只需要掃描更小的一塊面積就可以了。放大率由屏幕/照片面積除以掃描面積得到。所以，SEM中，透鏡與放大率無關。
2 場深
在SEM中，位于焦平面上下的一小層區(qū)域內的樣品點都可以得到良好的會焦而成象。這一小層的厚度稱為場深，通常為幾納米厚，所以，SEM可以用于納米級樣品的三維成像。
作用體積電子束不僅僅與樣品表層原子發(fā)生作用，它實際上與一定厚度范圍內的樣品原子發(fā)生作用，所以存在一個作用“體積”。作用體積的厚度因信號的不同而不同：
歐革電子：0.5～2納米。
次級電子：5λ，對于導體，λ=1納米；對于絕緣體，λ=10納米。
背散射電子：10倍于次級電子。
特征X射線：微米級。
X射線連續(xù)譜：略大于特征X射線，也在微米級。
3 工作距離
工作距離指從物鏡到樣品最高點的垂直距離。如果增加工作距離，可以在其他條件不變的情況下獲得更大的場深。如果減少工作距離，則可以在其他條件不變的情況下獲得更高的分辨率。通常使用的工作距離在5毫米到10毫米之間。
4 成象
次級電子和背散射電子可以用于成象，但后者不如前者，所以通常使用次級電子。
5 表面分析
歐革電子、特征X射線、背散射電子的產生過程均與樣品原子性質有關，所以可以用于成分分析。但由于電子束只能穿透樣品表面很淺的一層（參見作用體積），所以只能用于表面分析。
表面分析以特征X射線分析最常用，所用到的探測器有兩種：能譜分析儀與波譜分析儀。前者速度快但精度不高，后者非常精確，可以檢測到“痕跡元素”的存在但耗時太長。
6 應用范圍
⑴生物：種子、花粉、細菌；
⑵醫(yī)學：血球、病毒；
⑶動物：大腸、絨毛、細胞、纖維；
⑷材料：陶瓷、高分子、粉末、金屬、金屬夾雜物、環(huán)氧樹脂；
⑸化學、物理、地質、冶金、礦物、污泥（桿菌）、機械、電機及導電性樣品，如半導體(IC、線寬量測、斷面、結構觀察……）電子材料等。
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