精品啪啪一级免费视频 四种显微镜原理、要求及优缺点介绍

扫描电子显微镜的运行依托特定原理。电子枪发射出直径 50 微米的电子束，在加速电压助力下，经磁透镜系统汇聚，变为直径仅 5 纳米的电子束，并聚焦于样品表面。随后，在第二聚光镜与物镜间偏转线圈作用下，电子束在样品表面呈光栅状扫描。与此同时，设备同步探测入射电子与样品相互作用后，从样品表面散射出的电子和光子，以此获取材料的表面形貌与成分信息。其中，从材料表面散射出的二次电子能量普遍低于 50 电子伏特，多数在 2 - 3 电子伏特左右。由于二次电子能量低，只有样品表层产生的二次电子能逸出表面，逃逸深度仅几个纳米。这些信号电子被探测器收集后转换为光子，再经电信号放大器处理，最终在显示系统成像。

其测试对样品有明确要求，粉体样品需准备约 5 毫克，块体样品长宽高应小于 10 毫米，若样品导电性欠佳，建议进行喷金处理。

SEM 具备诸多优势，可测量尺寸在 5 - 10 毫米的块体样品，放大倍数在 30 - 100 万倍之间，分辨率能达 1 纳米，适用于断面和粗糙表面的观察分析，所成图像立体感与真实感强，便于识别解析样品，且样品制备方法简便。不过，它也存在局限性，样品必须具备导电性或经过导电性处理，且需在高真空环境下开展测试。

透射电子显微镜的工作原理基于电子与物质的相互作用。电子束经加速聚焦后，照射在极薄的样品上，电子与样品中的原子相互作用发生散射，改变运动方向，散射角度与样品的密度、厚度相关，从而在成像器件上形成明暗不同的图像。在 STEM 模式下，聚焦电子束扫描样品表面，位于样品下方的探测器接收透射电子或弹性散射电子并放大，呈现明暗场像。

测试要求方面，粉体样品需 5 毫克左右的纳米级颗粒，块体样品则要通过离子减薄、FIB、电解双喷等方法制备后才能进行测试。

TEM 可靠性较高，样品使用量少，放大倍数为 50 - 200 万倍，分辨率可达 0.1 - 0.2 纳米。但它对样品厚度要求严苛，通常需小于 100 纳米，否则电子束难以穿透，同样也需在高真空环境下测试。