在扫描电镜（SEM）中，光束扫描和机械扫描是两种用于扫描样品并生成图像的不同方式。它们各自有不同的工作原理和应用场景。

1. 光束扫描 (Beam Scanning)

光束扫描是现代扫描电镜中常用的扫描方式，它通过控制电子束的运动来实现对样品的扫描。

原理：

在光束扫描中，电子束本身是由扫描系统控制的。电子束在样品表面按一定的模式（通常是像素扫描的方式）扫描，通过改变电子束的方向来逐步覆盖整个样品。

扫描电子束的速度、扫描区域的大小以及扫描模式（例如线扫描、点扫描等）都可以调节。通过电子束与样品表面的相互作用（如二次电子、背散射电子、X射线等），扫描得到的数据用于生成图像。

特点：

高分辨率：由于电子束直接作用于样品表面，光束扫描可以获得非常高的分辨率（纳米级别），因此通常用于表面形貌的观察。

快速扫描：在大多数现代 SEM 中，电子束扫描是非常快速的，能够在较短的时间内完成大范围的样品扫描。

灵活性高：扫描区域的尺寸和扫描的速度都可以灵活调节。

优点：

无需移动样品，扫描过程主要通过调整电子束位置来完成，因此可以更快地获得图像。

可以通过调整加速电压、扫描速率等参数来优化图像质量。

可以在微米到纳米尺度上进行非常高精度的观察。

缺点：

依赖于电子束与样品的相互作用，可能会受到样品表面电荷积累等因素的影响。

光束扫描的结果受样品材质、形态和电学特性的影响较大。

2. 机械扫描 (Mechanical Scanning)

机械扫描方式则是通过移动样品来实现扫描。也就是说，扫描是通过精确控制样品台的运动来完成的，而不是通过控制电子束的运动。

原理：

在机械扫描中，样品台被控制在扫描过程中沿着 X、Y 方向移动，逐步扫描样品表面。

在每次移动后，电子束仍然是固定的，只是通过样品台的运动来改变扫描位置。

这种方法通常需要机械驱动系统，控制样品台沿不同的方向精确移动。

特点：

较低的分辨率：由于是通过样品台的运动来改变扫描位置，机械扫描的分辨率通常不如光束扫描高，但在较大范围的扫描中仍然适用。

较慢的扫描速度：相比光束扫描，机械扫描通常较慢，因为它依赖于样品台的物理运动，而不仅仅是电子束的快速扫描。

适合较大区域扫描：机械扫描适用于大范围的样品扫描，例如较大的样品表面或区域。

优点：

对于某些较为厚重或较大的样品，机械扫描可能更为适用，尤其是在扫描较大的表面时。

可以结合其他技术，如 X 射线成像或其他探测器，进行联合成像。

缺点：

扫描速度较慢，尤其是在需要进行高分辨率扫描时。

由于机械运动，可能会受到机械误差或震动的影响，导致图像质量下降。

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