在扫描电镜（SEM）中，束流电压和束流电流是影响图像质量、分辨率和成像深度的关键参数。调整这两个参数可以帮助优化成像效果，适应不同的样品类型和实验需求。

1. 束流电压 (Accelerating Voltage)

束流电压控制的是加速电子束的能量，通常以千伏（kV）为单位。电压越高，电子束的能量越大，具有更强的穿透力，但可能会导致成像效果发生变化。

调节束流电压的影响：

提高电压（大于10 kV）：

增加穿透力：高电压使得电子束具有更强的穿透力，适合用来观察较厚的样品或深层结构。

降低分辨率：随着电压的增高，电子束的波长变短，但同时也增加了样品表面与电子的相互作用范围，这可能会导致分辨率降低。

增强信号强度：高电压提供更多的电子散射，通常会获得更强的二次电子或背散射电子信号，适合进行成分分析和三维成像。

适用于金属或导电材料：较高的电压能有效降低样品的充电效应，尤其是对金属或高导电样品。

成像深度增加：适用于观察样品的深层结构，适合进行背散射电子（BSE）成像。

降低电压（低于10 kV）：

提高分辨率：低电压通常能提供较高的空间分辨率，适用于观察样品的细微表面特征，如表面形貌、纳米级结构等。

减小样品的辐射损伤：低电压减少了电子束对样品的辐射损伤，特别是在观察敏感样品时，如生物样品、薄膜等。

降低穿透力：低电压适用于薄样品或只需要观察表面结构的情况，因为电子束难以穿透较厚的样品。

适用于非导电样品：低电压可以减少充电效应对图像的影响，适合观察非导电样品或低导电样品（例如某些陶瓷、塑料、微粒等）。

适用情况：

高电压（10-30 kV）：适用于金属、导电样品、厚样品的成像，尤其是成分分析（例如X射线光谱分析）。

低电压（1-5 kV）：适用于非导电材料、薄样品、纳米尺度的表面特征分析。

2. 束流电流 (Beam Current)

束流电流是指电子束每秒通过样品表面的电子数量，单位通常为纳安培（nA）。电流的大小直接影响图像的信号强度和噪声水平。

调节束流电流的影响：

增加束流电流：

提高图像信号强度：较高的电流会产生更多的二次电子信号，因此能获得更强的图像对比度和清晰度。

加快扫描速度：较高的电流可以使图像采集速度加快，因为更多的电子束提供更多的信息点。

增加样品的辐射损伤：高电流会增加电子束与样品的相互作用，可能导致样品表面的辐射损伤，特别是在观察敏感样品时。

增加充电效应：高电流也可能导致样品表面产生更多的电荷积累，从而导致样品充电效应增加，尤其是在观察非导电样品时。

降低束流电流：

减少辐射损伤：较低的电流可以减少电子束对样品的损害，尤其适用于观察脆弱或易损伤的样品（如生物样品、聚合物等）。

减少充电效应：低电流可以有效减少非导电样品上的充电问题，避免产生图像畸变。

降低图像对比度：较低的电流可能导致信号较弱，图像对比度较低，需要较长时间的曝光来获得足够的信号。

适用情况：

高电流（1-10 nA）：适用于要求较高信号强度的成像和快速扫描，适合导电样品的成像。

低电流（0.1-1 nA）：适用于低辐射损伤、精细观察表面特征或非导电样品的成像。

3. 如何选择适合的束流电压和电流

选择适合的束流电压和电流要根据以下几个因素综合考虑：

样品类型：金属、导电样品适合使用较高的电压和电流，而非导电、脆弱的样品适合使用低电压和电流。

所需分辨率：如果需要观察表面细节、纳米级结构，低电压和较低电流会更适合。如果是进行深层成分分析，使用较高电压和电流。

图像质量：为了获得较高的图像质量和信号强度，可以使用较高的电流，但需要控制辐射损伤。

充电效应：非导电样品更容易产生充电效应，低电压和低电流可以有效减小充电效应。

4. 实验设置建议

高分辨率成像：低电压（1-5 kV）+ 低电流（0.1-1 nA）。

表面形貌观察：中等电压（5-10 kV）+ 中等电流（1-3 nA）。

材料成分分析：高电压（10-30 kV）+ 高电流（3-10 nA）。

较厚样品或三维成像：高电压（10-30 kV）+ 中等电流（1-3 nA）。

以上就是泽攸科技小编分享的如何调整扫描电镜的束流电压与电流以获得不同的成像效果。更多扫描电镜产品及价格请咨询15756003283(微信同号)。