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扫描电镜(SEM)的工作原理是什么

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时间: 2022-11-23 11:47:54

  扫描电子显微镜(SEM)的工作原理是什么?电子作为最早发现的基本粒子,是电荷最小的单位,电荷为1.602189× 10-19库仑,质量为9.10956× 10-31千克。自然界中所有的原子都是由一个带正电的原子核和几个围绕它运动的电子组成的。

电子发射源在扫描电镜中,灯丝作为电子发射源是非常重要的。蔡司电子显微镜使用的传统W灯丝和CeB6灯丝是通过热激发来激发电子的。热激发是通过给电子更高的能量来加热,使其具有超过功函数的能力。功函数越高,所需的工作温度越高。w灯丝的功函数为4.5 eV,CeB6灯丝的功函数为2.6 eV。所以W灯丝的工作温度是2800K,而CeB6只需要1800K就可以了,工作温度的不同也会影响色差。W灯丝的色差为2.5 eV,而CeB6的色差仅为1 eV。电子发射的原理决定了CeB6灯丝在较低的温度下可以产生比W灯丝更高的电流,也就意味着更高的亮度,更低的色差,更长的寿命。
电子电场和磁场中的运动电子会受到磁场中洛伦兹力的影响,从而改变运动方向。在扫描电镜中,主要体现在物镜(电磁线圈产生的磁场使电子会聚)和扫描单元(电磁线圈产生的磁场使电子偏转)。
当入射电子与样品相互作用时,会激发出多种电子信号,包括背散射电子(BSE)和二次电子(SE)。背散射电子的激发深度为1-2μm,主要反映样品的成分和晶向等信息,而二次电子的激发深度一般。
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