文档介绍：扫描电子显微镜 SEM
(Scanning Electron Microscope)
1. SEM发展史
2. 电子束与固体样品相作用时产生的信号
3. SEM的结构和工作原理
5. SEM的主要性能参数
6. 测试样品的要求
7. 扫描电镜的优点
4. SEM衬度像
SEM是继TEM之后发展起来的一种电子显微镜,电镜发展史,是以透射电镜为主线,扫描电镜为辐线,因此扫描电镜的发展阶段和透射电镜有许多相同重合之处。
1. SEM发展史
光学显微镜发展史
要想提高放大率,镜片焦距必须很短,镜片必须很小
单式镜
放大率几十倍
镜片直径为2-4毫米
放大率100-300倍
复式显微镜
用两片镜片排成一列,逐次放大物体的方法,
因为用到多个透镜,所以叫“复式”。
伽利略显微镜
1878年阿贝-瑞利指出光学显微镜分辨本领受到光波衍射的限制,给出了显微镜分辨本领极限公式。
光学显微镜的放大倍数可以无限地增大?
𝛿分辨率,h = ,𝜆为波长,N镜头折射率,𝑎为光圈半角孔径。
可见光的波长范围:390-760nm
光学显微镜的分辨本领受到光波衍射的限制。显微镜分辨率最多也只能达到光波长的一半——µm, µm,最好的光学显微镜能把物体放大2000倍,这是细菌的量级。
质的飞跃发生在1924年。32岁的德布罗意证明任何粒子在高速运动的时候都会发射一定波长的电磁辐射,其辐射波的波长与粒子的质量和运动速度成反比,公式表示如下:
如果高速运动的粒子是电子,那么,电子在真空中的运动速度和加速电压有关,根据能量守恒定律,可以得到:
电子波长与加速电压V对应表:
加速电压kV
50
75
100
200
300
500
1000
波长λ(nm)
这种随加速电压改变的电子波长叫做德布罗意波,为电镜的研制打下基础。