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掃描電鏡(SEM)的工作原理是什么發(fā)布日期：2022-11-23 11:42:32
掃描電子顯微鏡(SEM)的工作原理是什么？電子作為最早發(fā)現(xiàn)的基本粒子，是電荷最小的單位，電荷為1.602189× 10-19庫(kù)侖，質(zhì)量為9.10956× 10-31千克。自然界中所有的原子都是由一個(gè)帶正電的原子核和幾個(gè)圍繞它運(yùn)動(dòng)的電子組成的。
電子發(fā)射源在掃描電鏡中，燈絲作為電子發(fā)射源是非常重要的。蔡司電子顯微鏡使用的傳統(tǒng)W燈絲和CeB6燈絲是通過(guò)熱激發(fā)來(lái)激發(fā)電子的。熱激發(fā)是通過(guò)給電子更高的能量來(lái)加熱，使其具有超過(guò)功函數(shù)的能力。功函數(shù)越高，所需的工作溫度越高。w燈絲的功函數(shù)為4.5 eV，CeB6燈絲的功函數(shù)為2.6 eV。所以W燈絲的工作溫度是2800K，而CeB6只需要1800K就可以了，工作溫度的不同也會(huì)影響色差。W燈絲的色差為2.5 eV，而CeB6的色差僅為1 eV。電子發(fā)射的原理決定了CeB6燈絲在較低的溫度下可以產(chǎn)生比W燈絲更高的電流，也就意味著更高的亮度，更低的色差，更長(zhǎng)的壽命。
電子電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電子會(huì)受到磁場(chǎng)中洛倫茲力的影響，從而改變運(yùn)動(dòng)方向。在掃描電鏡中，主要體現(xiàn)在物鏡(電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使電子會(huì)聚)和掃描單元(電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使電子偏轉(zhuǎn))。
當(dāng)入射電子與樣品相互作用時(shí)，會(huì)激發(fā)出多種電子信號(hào)，包括背散射電子(BSE)和二次電子(SE)。背散射電子的激發(fā)深度為1-2μm，主要反映樣品的成分和晶向等信息，而二次電子的激發(fā)深度一般。