高绍菲扫描电镜的工作原理及使用方法图解

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扫描电镜(Scanning Electron Microscope,简称SEM)是一种 高分辨率、高对比度的显微镜,用于观察微小物体的结构、形态和表面形貌。它通过扫描电场将样品表面上的电子激发出来,并通过冷却系统将电子束聚焦在样品表面上,从而形成一个高强度的电子图像。本文将介绍扫描电镜的工作原理及使用方法图解。

一、扫描电镜的工作原理

扫描电镜的工作原理主要分为以下几个步骤:

1. 扫描电场

扫描电镜中有一个非常细的探针(也称为扫描电极),当样品表面被扫描时,探针会在样品表面上移动,并产生一个电场。这个电场会在样品表面上激发电子,这些电子会被加速并逃逸出样品表面。

2. 电子束聚焦

当电子束被激发出来后,扫描电镜会将它们聚焦在样品表面上。这个过程是通过在样品表面上放置一个特殊的磁透镜来实现的。这个磁透镜会将电子束聚焦在样品表面上,并形成一个高强度的电子图像。

3. 电子图像扫描

当电子束被聚焦在样品表面上时,扫描电镜会以非常高的速度将电子图像扫描到探测器上。这个过程非常类似于照相机中的扫描过程。扫描电镜会在短时间内产生一个图像,然后将图像存储在计算机中。这个过程称为“电子图像扫描”。

4. 样品制备

扫描电镜观察的样品需要进行一定的制备。通常情况下,样品需要被放置在一个特殊的载物台上,并被涂上一层特殊的样品制备剂。这种样品制备剂可以帮助固定和清洁样品,以便更好地观察它的表面。

二、扫描电镜的使用方法图解

1. 打开扫描电镜

打开扫描电镜的方法会根据不同型号的显微镜而有所不同。通常情况下,需要将扫描电镜插入一个特殊的电源插座,并使用显微镜控制器来对扫描电镜进行设置。

2. 准备样品

将待观察的样品放置在扫描电镜的载物台上,并将样品制备剂涂在样品表面上。

3. 扫描样品

将扫描电极沿着样品表面移动,并使用扫描电镜来扫描样品表面。扫描电极的运动会导致电子束聚焦在样品表面上,从而形成一个电子图像。

4. 调整焦距

根据需要调整扫描电镜的焦距,以便获得清晰的图像。

5. 存储和观察图像

使用扫描电镜内置的存储器来存储扫描图像,然后使用显微镜控制器将图像显示在显示器上。

扫描电镜是一种非常强大的工具,可以用来观察非常微小的物体。通过了解其工作原理和使用方法,我们可以更好地了解扫描电镜的使用。

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