使用扫描电子显微镜（SEM）测量样品的形貌和尺寸是其常见的应用之一。SEM 通过电子束扫描样品表面，产生高分辨率的图像，可以用于观察微观结构、测量样品的形貌和尺寸。以下是使用 SEM 进行形貌和尺寸测量的步骤和注意事项：

一、SEM 形貌测量的基本步骤

样品准备

导电性：非导电样品通常需要进行镀膜处理，使用金、铂等导电材料沉积一层薄膜，以避免电子积累（charging effect）干扰成像。

固定样品：样品需要牢固地固定在样品台上，以避免在真空环境中移动。使用导电胶或样品夹来固定样品。

干燥处理：样品须干燥，特别是生物样品或其他含水样品，避免在真空环境中发生水汽化。

仪器设置

电子束电压：根据样品的材料和厚度选择合适的加速电压（通常在1kV到30kV之间）。较低的电压适合轻元素和表面敏感的样品，而较高的电压适合观察更深的结构。

工作距离（WD）：工作距离会影响成像分辨率和视场深度。较短的工作距离有助于提高分辨率，而较长的工作距离有利于获取更深的景深。

束流强度：束流强度决定了电子束的电流大小，影响成像的信噪比。较高的束流有助于增强图像信号，但可能导致样品损伤，尤其是对敏感样品。

扫描样品表面

通过 SEM 的电子束逐行扫描样品表面，生成形貌图像。图像的对比度由二次电子（SE）或背散射电子（BSE）信号决定：二次电子成像（SEI）：用于观察样品表面的细节和微观结构。SE 信号主要来自样品表面，具有高分辨率，非常适合形貌观察。

背散射电子成像（BSEI）：用于观察样品的相对密度变化。BSE 信号来自样品内部，提供样品成分信息，尤其是不同元素分布的对比。

形貌分析

图像获取：观察样品表面形态后，保存高分辨率的图像以供后续分析。你可以通过调节 SEM 的焦距、倍率、视角来获取不同的图像。

形貌特征：利用 SEM，可以清楚地观察到样品表面的微观结构特征，如颗粒、孔隙、裂纹等。你可以通过对比不同区域的图像来分析样品的形貌差异。

二、SEM 尺寸测量的基本步骤

图像校准

放大倍数校准：SEM 的图像通常会带有放大倍数标记，显示图像对应的实际尺寸。确保 SEM 的放大倍数正确，以便获得准确的尺寸测量结果。

比例尺：图像通常会自动显示一个比例尺，显示放大倍数下每一单位长度的实际尺寸（例如，10μm）。比例尺是测量尺寸时的重要依据。

手动测量尺寸

测量工具：使用 SEM 软件中的测量工具，可以手动在图像上选择两个点之间的距离来测量尺寸。常见的测量方式包括：线性距离测量：用于测量两个特征点之间的直线距离。

半径或直径测量：用于测量圆形颗粒、孔隙或其他圆形结构的直径。

区域测量：一些 SEM 软件允许测量特定区域的面积。

使用标记功能：许多 SEM 软件提供标记功能，可以在图像上标注测量的结果，例如长宽比、颗粒尺寸等。

自动化尺寸分析（如果支持）

一些 SEM 配备了自动化分析软件，可以对图像中的特征（如颗粒、纤维、孔隙）进行自动识别和尺寸统计。该功能特别适用于大规模样品分析，如颗粒分布统计等。

自动边界检测：自动化工具可以识别图像中的边缘或特定形态特征，然后进行尺寸统计。这种方法可以提高测量效率，但可能需要手动调整参数以确保边界检测的准确性。

三、提高测量精度的注意事项

高分辨率成像

高分辨率模式：使用 SEM 的高分辨率模式，以确保观察和测量到纳米级的细节。

多次成像：对于复杂样品或不规则结构，建议从不同角度或不同放大倍率下进行多次成像，以确保测量结果的准确性。

样品角度调整

倾斜样品：可以通过倾斜样品台（通常在0°到70°之间），获得样品的立体形貌，从而更准确地分析三维结构。对于复杂表面的尺寸测量，倾斜成像可以提供更多的信息。

样品旋转：使用样品旋转功能可以从不同角度观察样品，以便更好地理解其形貌和进行尺寸测量。

避免样品损伤

长时间高电流扫描可能会导致样品损伤（如热效应、辐射损伤），影响测量精度。对于敏感样品，降低束流强度和缩短曝光时间是有效的保护措施。

以上就是泽攸科技小编分享的如何使用扫描电镜SEM测量样品的形貌和尺寸。更多扫描电镜产品及价格请咨询15756003283(微信同号)。