在扫描电子显微镜（SEM）中，试样表面凹凸不平的细微起伏，呈现到显示屏上的二次电子图像中表现为明暗反差的不同，这是来自试样表面各点二次电子信号的强弱差异之故。二次电子发生变化的原因主要是由于入射电子束与各微区之间倾斜角的不同来决定的。

当在小光栏和小束斑下，而放大倍率又很高时，很难得到足够的反差，图像上就会出现明显的麻点、噪声，影响图像的信噪比。扫描电镜图像的这种反差的减小和噪声的混入造成了图像质量的下降，扫描电镜信号变弱的情况往往是在高放大倍率下，为了得到高分辨的图像而把电子束斑缩得太小，从而在得不到足够大的束流密度的支持时，就会使图像的信噪比明显下降。

入射的电子束流中本身就含有来自电子源的发射噪声，也就是所发射的电子数量具有涨落统计方面的变动，而且入射电子束激发出试样中的二次电子后，二次电子受栅网吸引打到闪烁体上，使闪烁体发光产生光电转换和在光电倍增管中进行倍增放大的这一连串过程中，这些也都是统计噪声增.大的主要来源。它决定了所显示图像的信噪比（S/N），还有放大电路中的各种电子元器件自身也会带来热噪声。图 1表示了从原入射电子①到光电倍增管的输出端⑥的这几段行程中，产生二次电子的转换信号②是信号量子数很少的一段，因而该段的信噪比也是很低的，这一点被称为噪声瓶颈。即信号水平很低之处为试样发出的二次电子到闪烁体这一段，这种非连接的统计噪声对实际图像的信噪比影响大，只要该点的信噪比能满足要求，其他点也就没有问题。

图1 信号传送系统示意图

总之，图像上出现噪声从原理上来讲是不得已的，另外为了增强图像的衬度，提高图像的反差，图像信号中的直流成分可以尽量压低，但是这并不能从本质上改善信噪比，改善信噪比可从以下三种途径考虑：

（1）增加从试样上发出的信号量。要增加信号量可以尽量采用高亮度的电子枪、提高加速电压、增.大光栏孔径、提高 E-T 探测器的栅偏压、试样朝探测器倾斜或者在试样表面蒸镀高发射率的金属膜等方法。

（2）降低电子线路的杂散信号。除了电子线路中元器件的热噪声要尽量小之外，光电倍增管是电子噪声的主要来源。当加大光电倍增管的电压时，电子噪声会随同试样的信号一起被放大。倍增管的电压过高或扫描速度过快也会产生明显的噪声，所以能选配一个灵敏度高、暗电流小、噪声低的光电倍增管对提高图像信噪比来说也是很重要的。

（3）增加采集照片的扫描时间。通过减慢扫描速度，让电子束在每个扫描点上停留的时间适当增长，从而会增加该点的信息量，提高信噪比，降低图像中的噪声。所以，在采集图像时往往采用慢扫描的方式就是这个道理。但采集时间也不能太长，若时间太长，电子线路的工作点可能会产生漂移，试样也可能因表面电位的影响而产生漂移，从而容易造成扫描的点或线重复，反而会影响图像的清晰度和分辨力。

台式扫描电镜

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