1、扫描电镜技术及其应用方必军江苏工业学院材料科学与工程学院l 扫描电镜的诞生l 扫描电镜的工作原理和结构l 成像原理l 扫描电镜的图像和衬度l 扫描电镜微区成分分析技术l 试样制备技术l 扫描电镜的应用l 扫描隧道显微镜拾趣光学显微镜的极限l 光的衍射对分辨率的限制性 ( E Abbe) : 波长( 390-760nm); n: 介质折射系数(香柏油 n=1.51); : 入射光束孔径角的一半(最大 180)l 人眼的分辨率 : 0.10-0.25mml 观察 200nm微体的最低放大倍数 :M: 放大倍率; R: 人眼分辨率; :仪器分辨率1、扫描电镜的诞生1、扫描电镜的诞生扫描电镜的研究历程
2、 1l 高速运动的粒子发射电磁辐射( De Broglie):l Gabor线圈对电子流折射聚焦( Busch):电场和磁场可以作为电子束的透镜1、扫描电镜的诞生扫描电镜的研究历程 2Max Knoll (1897-1969): 1935年提出扫描电镜的设计思想和工作原理。1942年,剑桥大学的马伦成功地制造世界第一台扫描电镜。1、扫描电镜的诞生Scanning electron microscope1、扫描电镜的诞生扫描电镜工作原理 1l 电子枪发射电子束(直径 50m)。l 电压加速、磁透镜系统会聚,形成直径 5nm的电子束。l 电子束在偏转线圈的作用下,在样品表面作 光栅状扫描 ,激发多种电子信号。l 探测器收集信号电子,经过放大、转换,在 显示系统 上成像(扫描电子像)。l 二次电子的图像信号 “动态 ”地形成三维图像。2、扫描电镜的原理和构造扫描电镜工作原理 22、扫描电镜的原理和构造扫描电镜主要结构l 电子束会聚系统电子枪、静电透镜、磁透镜(合金极靴块、线圈、屏蔽罩)、扫描线圈l 样品室l 真空系统1.3310-2-1.3310-4Pa, 旋转机械泵、油扩散泵l 电子学系统电源系统、信号电子成像系统l 图像显示系统2、扫描电镜的原理和构造