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掃描電鏡低加速電壓成像

閱讀：880 發(fā)布時(shí)間：2019-11-7
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　　掃描電鏡的加速電壓與束流強(qiáng)度對(duì)成像有著決定性的影響。

　　通常來說，操作人員更愿意使用更高的加速電壓去成像，當(dāng)加速電壓較大時(shí)，信噪比更好，分辨率更高，更容易得到“清晰”的圖像。但低加速電壓卻是當(dāng)今掃描電鏡的發(fā)展趨勢，這是什么原因呢？今天，這篇文章將圍繞“低加速電壓成像”展開討論。

　　電子束與樣品相互作用將會(huì)激發(fā)出多種電子信號(hào)，包括背散射電子(BSE)、二次電子(SE)等。二次電子(SE)主要表征樣品的表面形貌信息，激發(fā)深度一般低于 10nm，主要表征樣品的表面形貌信息。

　　當(dāng)使用較高加速電壓去觀測樣品，二次電子來自樣品表面 5~10nm 范圍，表層的形貌被削弱，甚至掩蓋；而用低加速電壓觀測樣品時(shí)，由于入射電子束與樣品的相互作用小，信號(hào)更多來源于材料的表面，加速電壓越低，觀測的形貌效果越接近表層，且低加速電壓對(duì)樣品的損傷也較小。

　　現(xiàn)在，通過幾組照片，讓大家更好地理解低加速電壓成像的優(yōu)勢：

　　樣品為金項(xiàng)鏈在不同加速電壓(5kV 與 15kV)下的掃描電鏡圖像，當(dāng)加速電壓為 5kV 時(shí)，金項(xiàng)鏈的孔洞、裂紋等缺陷得以體現(xiàn)，具有更多的表面細(xì)節(jié)，而加速電壓為 15kV 時(shí)，表面更為平整。

　　石墨顆粒在不同加速電壓(5kV、10kV、15kV)下的三張照片：5kV 時(shí)的束流穿透是弱的，展示了多的結(jié)構(gòu)信息，具有更好的形貌襯度。

　　陶瓷在不同加速電壓(5kV、15kV)下的兩張照片：加速電壓為 5kV 時(shí)，可以看到燒結(jié)陶瓷的缺陷。

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　　樣品是泡沫聚苯乙烯在不同加速電壓(5kV、15kV)下的兩張照片，對(duì)于輕元素樣品(高分子材料等)，低加速電壓可以減少對(duì)樣品的損傷。

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