一、掃描電鏡有哪些種類
掃描電鏡分(fen)類(lei)方法:
1、按照電子槍種類分:鎢絲槍(qiang)、六硼化鑭(lan)、場發(fa)(fa)射電子槍(qiang)(冷場發(fa)(fa)射、熱場發(fa)(fa)射)。
2、按照樣品室的真空度分:高真空模(mo)(mo)式、低真空模(mo)(mo)式、環(huan)境模(mo)(mo)式(冷熱高壓低壓等等)。
3、按照真空泵分:油擴散(san)泵、分(fen)子泵。
4、按照自動化程度分:自動、手動。
5、按照操作方式分:旋鈕操作、鼠(shu)標操作。
6、按照電器控制系統分:模擬控制、數(shu)字控制。
7、按照圖像顯示系統分:模擬顯(xian)(xian)像、數字顯(xian)(xian)像。
二、掃描電鏡由什么組成
掃描電(dian)鏡由(you)電(dian)子光學系(xi)(xi)(xi)統,信號收集及顯示系(xi)(xi)(xi)統,真空(kong)系(xi)(xi)(xi)統及電(dian)源(yuan)系(xi)(xi)(xi)統組(zu)成。
1、電子光學系統
電(dian)(dian)子(zi)光學系(xi)統(tong)由電(dian)(dian)子(zi)槍,電(dian)(dian)磁(ci)透鏡,掃(sao)描(miao)線圈和樣品室(shi)等部(bu)件(jian)組成。其作(zuo)用是用來獲得掃(sao)描(miao)電(dian)(dian)子(zi)束(shu),作(zuo)為(wei)產生(sheng)物理信號的(de)激發(fa)源。為(wei)了獲得較高的(de)信號強度和圖像分辨率,掃(sao)描(miao)電(dian)(dian)子(zi)束(shu)應具(ju)有較高的(de)亮(liang)度和盡可能小的(de)束(shu)斑直徑(jing)。
(1)電子槍
其作(zuo)用是利用陰(yin)極與陽極燈絲(si)間的高壓產生高能(neng)量的電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)束(shu)。目前大(da)多數掃描(miao)電(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)采(cai)用熱陰(yin)極電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)槍。其優點是燈絲(si)價格較便宜,對(dui)真空(kong)度要(yao)求不高,缺(que)點是鎢絲(si)熱電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)發射效率低(di),發射源直(zhi)徑(jing)較大(da),即使經過(guo)二級(ji)或(huo)三級(ji)聚光鏡(jing)(jing),在樣品(pin)表面(mian)上的電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)束(shu)斑直(zhi)徑(jing)也在5-7nm,因(yin)此儀器分辨(bian)率受到限(xian)制。現在,高等級(ji)掃描(miao)電(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)采(cai)用六硼(peng)化鑭(lan)(LaB6)或(huo)場發射電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)槍,使二次電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)像的分辨(bian)率達到2nm。但這(zhe)種電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)槍要(yao)求很高的真空(kong)度。
(2)電磁透鏡
其作(zuo)用(yong)主要是把(ba)電(dian)子(zi)槍的(de)(de)束(shu)(shu)斑(ban)逐漸縮(suo)小(xiao),是原(yuan)來直徑約為50mm的(de)(de)束(shu)(shu)斑(ban)縮(suo)小(xiao)成一個只有數nm的(de)(de)細小(xiao)束(shu)(shu)斑(ban)。其工作(zuo)原(yuan)理與透射電(dian)鏡中的(de)(de)電(dian)磁透鏡相同。
掃描電鏡(jing)(jing)(jing)一般有三個(ge)(ge)聚光(guang)(guang)鏡(jing)(jing)(jing),前兩個(ge)(ge)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)是強透(tou)鏡(jing)(jing)(jing),用(yong)來縮小電子(zi)束光(guang)(guang)斑(ban)尺(chi)寸。第(di)三個(ge)(ge)聚光(guang)(guang)鏡(jing)(jing)(jing)是弱透(tou)鏡(jing)(jing)(jing),具有較(jiao)長的(de)(de)焦距,在該(gai)透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)下方放置樣品(pin)可避免(mian)磁場對二次電子(zi)軌跡的(de)(de)干擾。
(3)掃描線圈
其作用是提供入射(she)(she)(she)電(dian)子束(shu)在(zai)樣(yang)品表面上(shang)(shang)以(yi)(yi)及陰極射(she)(she)(she)線(xian)管內電(dian)子束(shu)在(zai)熒光(guang)屏上(shang)(shang)的(de)同步掃(sao)描(miao)信號。改變入射(she)(she)(she)電(dian)子束(shu)在(zai)樣(yang)品表面掃(sao)描(miao)振幅,以(yi)(yi)獲(huo)得所需放大倍率的(de)掃(sao)描(miao)像。掃(sao)描(miao)線(xian)圈試掃(sao)描(miao)點晶(jing)的(de)一個重要(yao)組件,它一般(ban)放在(zai)最后二透鏡(jing)之間(jian),也有的(de)放在(zai)末級透鏡(jing)的(de)空間(jian)內。
(4)樣品室
樣品(pin)室中主要部(bu)件是樣品(pin)臺。它出能(neng)進行三維空間的(de)移(yi)動(dong)(dong),還能(neng)傾斜和轉(zhuan)動(dong)(dong),樣品(pin)臺移(yi)動(dong)(dong)范(fan)圍一般可達40毫米(mi),傾斜范(fan)圍至少在50度左右,轉(zhuan)動(dong)(dong)360度。
樣(yang)(yang)品(pin)室中還(huan)要安置各種型號(hao)檢(jian)測器。信號(hao)的(de)收集效(xiao)率和相應檢(jian)測器的(de)安放位置有很大關(guan)系。樣(yang)(yang)品(pin)臺還(huan)可(ke)以(yi)(yi)帶有多種附件,例如樣(yang)(yang)品(pin)在樣(yang)(yang)品(pin)臺上加熱(re),冷(leng)卻或拉伸,可(ke)進行動(dong)態觀察(cha)。近年來,為適應斷口實物(wu)等大零件的(de)需要,還(huan)開(kai)發了(le)可(ke)放置尺寸在Φ125mm以(yi)(yi)上的(de)大樣(yang)(yang)品(pin)臺。
2、信號檢測放大系統
其(qi)作(zuo)用是檢測樣品在入(ru)射(she)電子作(zuo)用下產生的(de)物理(li)信號(hao)(hao),然后經(jing)視(shi)頻放大作(zuo)為顯像系統(tong)的(de)調制信號(hao)(hao)。
3、真空系統和電源系統
真空系(xi)統的作(zuo)用是(shi)為保證電子光學系(xi)統正常工作(zuo),防止樣(yang)品污染提供高(gao)的真空度,一般情況下要(yao)求保持(chi)10.4-10.5mmHg的真空度。