日立掃描電鏡是介于光學(xué)顯微鏡和透射電鏡之間的一種微觀形貌設(shè)備，它不同于一般的電子顯微鏡，可以用英文字母SEM來(lái)表示?？捎萌樟呙桦婄R對(duì)樣品表面材料的物質(zhì)性能進(jìn)行微觀成像。作為一種觀察測(cè)量?jī)x器，免不了會(huì)受其他因素影響測(cè)量結(jié)果，下面我們針對(duì)這方面來(lái)介紹一下。

    影響日立掃描電鏡觀測(cè)結(jié)果的幾大要數(shù)：

    一、首先是分辨率，影響人力掃描電鏡的分辨率的主要因素又有以下三點(diǎn)：

    1、入射電子束束斑直徑:為掃描電鏡分辨本領(lǐng)的極限。一般，熱陰極電子槍的小束斑直徑可縮小到6nm，場(chǎng)發(fā)射電子槍可使束斑直徑小于3nm。

    2、入射電子束在樣品中的擴(kuò)展效應(yīng):擴(kuò)散程度取決于入射束電子能量和樣品原子序數(shù)的高低。入射束能量越高，樣品原子序數(shù)越小，則電子束作用體積越大，產(chǎn)生信號(hào)的區(qū)域隨電子束的擴(kuò)散而增大，從而降低了分辨率.

    3、成像方式及所用的調(diào)制信號(hào):當(dāng)以二次電子為調(diào)制信號(hào)時(shí)，由于其能量低(小于50eV)，平均自由程短(10~100nm左右)，只有在表層50~100nm的深度范圍內(nèi)的二次電子才能逸出樣品表面，發(fā)生散射次數(shù)很有限，基本未向側(cè)向擴(kuò)展，因此，二次電子像分辨率約等于束斑直徑。當(dāng)以背散射電子為調(diào)制信號(hào)時(shí)，由于背散射電子能量比較高，穿透能力強(qiáng)，可從樣品中較深的區(qū)域逸出(約為有效作用深度的30%左右)。在此深度范圍，入射電子已有了相當(dāng)寬的側(cè)向擴(kuò)展，所以背散射電子像分辨率要比二次電子像低，一般在500~2000nm左右。如果以吸收電子、X射線(xiàn)、陰極熒光、束感生電導(dǎo)或電位等作為調(diào)制信號(hào)的其他操作方式，由于信號(hào)來(lái)自整個(gè)電子束散射區(qū)域，所得掃描像的分辨率都比較低，一般在l000nm或l0000nm以上不等。

    二、放大倍數(shù)

    日立掃描電鏡的放大倍數(shù)可表示為M=Ac/As式中，Ac-熒光屏上圖像的邊長(zhǎng);As-電子束在樣品上的掃描振幅。一般地，Ac是固定的(通常為100mm)，則可通過(guò)改變As來(lái)改變放大倍數(shù)。目前，大多數(shù)商品掃描電鏡放大倍數(shù)為20~20,000倍，介于光學(xué)顯微鏡和透射電鏡之間，即掃描電鏡彌補(bǔ)了光學(xué)顯微鏡和透射電鏡放大倍數(shù)的空擋。

    三、襯度

    包括:表面形貌襯度和原子序數(shù)襯度。表面形貌襯度由試樣表面的不平整性引起。原子序數(shù)襯度指掃描電子束入射試祥時(shí)產(chǎn)生的背散射電子、吸收電子、X射線(xiàn)，對(duì)微區(qū)內(nèi)原子序數(shù)的差異相當(dāng)敏感。原子序數(shù)越大，圖像越亮。二次電子受原子序數(shù)的影響較小。高分子中各組分之間的平均原子序數(shù)差別不大;所以只有-些特殊的高分子多相體系才能利用這種襯度成像。

    四、景深

    景深是指焦點(diǎn)前后的一個(gè)距離范圍，該范圍內(nèi)所有物點(diǎn)所成的圖像符合分辨率要求，可以成清晰的圖像;也即，景深是可以被看清的距離范圍。日立掃描電鏡的景深比透射電子顯微鏡大10倍，比光學(xué)顯微鏡大幾百倍。由于圖像景深大，所得掃描電子像富有立體感。電子束的景深取決于臨界分辨本領(lǐng)d0和電子束入射半角αc。其中，臨界分辨本領(lǐng)與放大倍數(shù)有關(guān)，因人眼的分辨本領(lǐng)約為0.2mm,放大后，要使人感覺(jué)物像清晰，必須使電子束的分辨率高于臨界分辨率d0:電子束的入射角可通過(guò)改變光闌尺寸和工作距離來(lái)調(diào)整，用小尺寸的光闌和大的工作距離可獲得小的入射電子角。

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