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臺式場發射掃描電鏡的技術原理介紹

 更新時間:2025-12-09 點擊量:151
臺式場發射掃描電鏡是一種小型化的場發射掃描電子顯微鏡,它將傳統大型設備的核心性能與緊湊的臺式設計相結合,無需專業實驗室即可進行高分辨率的微觀分析。

技術原理:

電子源技術
采用肖特基場發射或熱場發射電子槍,通過強電場使金屬電子脫離束縛,形成高亮度、高相干性的電子束。其亮度遠超傳統熱發射電子槍,束斑直徑可小于1nm,顯著提升成像分辨率。

電子光學系統
電子束經電磁透鏡聚焦、偏轉后形成細小探針,在樣品表面逐行掃描,產生二次電子、背散射電子等信號。這些信號被探測器收集并處理,生成反映樣品形貌、成分的圖像。

真空系統
維持高真空環境,防止電子束散射和樣品污染,確保信號穩定性。部分型號支持低真空模式,可直接觀察含水或非導電樣品。

臺式場發射掃描電鏡的性能參數:

分辨率:二次電子像分辨率可達1.0nm,部分型號在低電壓(1kV)下仍能保持1.4nm分辨率,適合觀察絕緣或電子束敏感樣品。

放大倍數:可高達100萬倍,覆蓋從宏觀形貌到納米結構的分析需求。

加速電壓:范圍通常為0.2-30kV,支持低電壓成像以減少樣品損傷。

探測器:標配二次電子探測器(SE)、背散射電子探測器(BSE)及能譜儀(EDS),可同步進行形貌觀察與元素分析。

樣品臺:支持大尺寸樣品,部分型號配備傾斜旋轉功能,實現多角度觀察。

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