扫描电镜中的电子与样品交互如何产生图像
日期:2023-09-18
在扫描电镜中,图像是通过电子束与样品交互并产生的。以下是SEM图像生成的基本过程:
电子源产生电子束: SEM中通常使用热阴极或场发射电子源产生高能电子束。这些电子束具有高能量,通常在几千至数十千电子伏特(keV)之间。
电子束聚焦: 电子束经过一系列电磁透镜,如透镜和聚焦透镜,以将电子束聚焦成一个细小的束斑。这个聚焦过程类似于光学显微镜中的物镜。
电子束照射样品: 聚焦后的电子束被照射到待观察的样品表面上。样品通常需要导电性,因为电子束的照射会导致样品电荷积累。
电子-样品相互作用: 电子束与样品表面上的原子和电子相互作用。这包括电子的散射、散射电子的产生、透射电子、激发和发射等。主要的相互作用包括:
散射: 部分电子会被散射回到探测器,产生图像的信号。
透射: 一些电子会穿透样品,这种电子不会产生图像信号。
二次电子发射: 部分电子会在与样品表面相互作用后被发射出来,这些电子用于生成表面形貌图像。
后向散射电子: 一些电子会朝着电子束的方向后向散射,这些电子通常用于成分分析。
信号检测和处理: 从电子-样品相互作用中产生的信号,如散射电子或二次电子,被探测器捕获。捕获的信号被转换为电子信号,并经过放大和处理。
图像形成: 处理后的信号用于形成图像。对不同的信号进行处理和显示,可以获得不同类型的SEM图像,如表面形貌图像、成分分析图像等。
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作者:泽攸科技
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