经过百年的发展，目前市场上扫描电子显微镜的加速电压范围一般都在200V~30kV之间。加速电压越高，电子束波长越短，扫描电镜的分辨力越高。当对不同试样进行不同目的地观测时，往往要调节加速电压和束流参数。那么加速电压应该如何选取，加速电压究竟会对扫描电镜的观测造成哪些影响呢？

扫描电镜激发试样的能量主要取决于入射束的加速电压，当高能量的电子束入射到同一试样中时，入射电子束与试样相互作用区范围的大小随加速电压的升高而增大；在同一加速电压下，随试样组分密度的增大而减小。电镜图像的反差通常也会随加速电压的升高而增大，图像的表面细节也会随加速电压的增高而减少。

如图a和b所示。在实际工作中要采集到一幅好照片，除了要有好的仪器设备之外，选择合适的加速电压值也是很重要的一步。选择高、低不同的加速电压各有不同的优缺点，通常应根据试样的组分和分析目的的不同来考虑，即金属试样一般会选择较高的加速电压，轻元素组成的试样一般会选择较低的加速电压。

图a  3kV拍摄试样表面（扫描电镜拍摄）

图b  20kV拍摄试样表面（扫描电镜拍摄）

（1）选择高加速电压的优点

加速电压越高入射电子束的波长越短，也就越容易得到高分辨力的图像，还有抗外部电磁场的干扰能力也会增强，也不易受到试样表层污染斑的影响，所以高的加速电压比较适合拍摄高倍率的图像。

（2）选择高加速电压的缺点

所获得的图像会缺少表面信息和细节，易呈现高反差，特别是会明显增大边缘效应，使得到的图像欠柔和，也会使图像容易呈现生硬的感觉。另外，高的加速电压、大的束斑也容易造成试样的放电和损伤，以及图形的漂移。

（3）选择低加速电压的优点

扫描电镜图像的成像信息来源越趋于表面，图像的表面细节就越显得丰富、细腻，特别是会明显减少边缘效应，使得到的图像显得更协调、柔和，如图 a 所示。另外，低加速电压、小束斑对试样表面的损伤小，不容易造成试样的荷电和图像的漂移，也会减轻对试样的损伤。

（4）选择低加速电压的缺点

加速电压越低，电子束的波长越长，越不容易得到高分辨力的图像，所以低加速电压仅适合于拍摄放大倍率不太高的图像，还有信噪也比较差，抗外部电磁场的干扰能力也较弱，对试样表层所受的污染会变得更敏感，所以不易得到高清晰和高分辨力的图像。

总之，在选择加速电压时，要考虑到高/低压各自的优缺点，全盘考虑、衡量之后再做决定。选择较低的加速电压有可能会影响图像的信噪比，但所获得的图像表面信息量往往会更多、更丰富，这是很可取的一点，所以在使用扫描电镜采集照片时应根据试样的具体情况和现场的实时需求进行综合考虑来选择合适的加速电压。

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