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sem電鏡

發布時間:2020-07-25 20:00:25

1、掃描電鏡SEM和透射電鏡TEM的區別

掃描電鏡,是觀察樣品表面的結構特徵;
透射電鏡,是觀察樣品的內部精細結構。

2、掃描透射電鏡(STEM)有哪些特點

透射電鏡(TEM)和掃描透射電鏡(STEM)都是使用電子束使樣品成像的相關技術。使用高能電子作用於超薄樣本使成像解析度達1-2埃的數量級。與SEM相比,TEM具有更好的空間解析度,更適用於若干分析測量。但需要多得多的樣品准備. 雖然比大多數其他常見分析工具更費時,但是這些實驗的寶貴信息是令人贊嘆的。 你不僅可以取得優異圖像解析度、結晶狀態、晶向(都以衍射實驗模式)、元素圖(使用EDS)、突出元素對比度的圖象 (暗場模式)-所有這些都來自可精確定位的納米尺寸大小的面積。STEM和TEM可以作為薄膜及IC樣品的最終失效分析工具。

3、掃描電子顯微鏡的工作原理

掃描電子顯微鏡的工作原理:

掃描電子顯微鏡的製造依據是電子與物質的相互作用。

掃描電鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細的高能電子束在試樣上掃描,激發出各種物理信息。通過對這些信息的接受、放大和顯示成像,獲得測試試樣表面形貌的觀察。

當一束極細的高能入射電子轟擊掃描樣品表面時,被激發的區域將產生二次電子、俄歇電子、特徵x射線和連續譜X射線、背散射電子、透射電子,以及在可見、紫外、紅外光區域產生的電磁輻射。同時可產生電子-空穴對、晶格振動(聲子)、電子振盪(等離子體)。

(3)sem電鏡擴展資料:

研發歷程:

1873 Abbe 和Helmholfz 分別提出解像力與照射光的波長成反比。奠定了顯微鏡的理論基礎。

1931德國物理學家Knoll 及Ruska 首先發展出穿透式電子顯微鏡原型機。

1938 第一部掃描電子顯微鏡由Von Ardenne 發展成功。

1959年第一台100KV電子顯微鏡 1975年第一台掃描電子顯微鏡DX3 在中國科學院科學儀器廠(現北京中科科儀技術發展有限責任公司)研發成功。

4、掃描電鏡與透射電鏡的區別?

1、結構差異:

主要體現在樣品在電子束光路中的位置不同。透射電鏡的樣品在電子束中間,電子源在樣品上方發射電子,經過聚光鏡,然後穿透樣品後,有後續的電磁透鏡繼續放大電子光束,最後投影在熒光屏幕上;掃描電鏡的樣品在電子束末端,電子源在樣品上方發射的電子束,經過幾級電磁透鏡縮小,到達樣品。當然後續的信號探側處理系統的結構也會不同,但從基本物理原理上講沒什麼實質性差別。

2、基本工作原理:

透射電鏡:電子束在穿過樣品時,會和樣品中的原子發生散射,樣品上某一點同時穿過的電子方向是不同,這樣品上的這一點在物鏡1-2倍焦距之間,這些電子通過過物鏡放大後重新匯聚,形成該點一個放大的實像,這個和凸透鏡成像原理相同。這里邊有個反差形成機制理論比較深就不講,但可以這么想像,如果樣品內部是絕對均勻的物質,沒有晶界,沒有原子晶格結構,那麼放大的圖像也不會有任何反差,事實上這種物質不存在,所以才會有這種儀器存在的理由。

掃描電鏡:電子束到達樣品,激發樣品中的二次電子,二次電子被探測器接收,通過信號處理並調制顯示器上一個像素發光,由於電子束斑直徑是納米級別,而顯示器的像素是100微米以上,這個100微米以上像素所發出的光,就代表樣品上被電子束激發的區域所發出的光。實現樣品上這個物點的放大。如果讓電子束在樣品的一定區域做光柵掃描,並且從幾何排列上一一對應調制顯示器的像素的亮度,便實現這個樣品區域的放大成像。

3、對樣品要求

(1)掃描電鏡

SEM制樣對樣品的厚度沒有特殊要求,可以採用切、磨、拋光或解理等方法將特定剖面呈現出來,從而轉化為可以觀察的表面。這樣的表面如果直接觀察,看到的只有表面加工損傷,一般要利用不同的化學溶液進行擇優腐蝕,才能產生有利於觀察的襯度。不過腐蝕會使樣品失去原結構的部分真實情況,同時引入部分人為的干擾,對樣品中厚度極小的薄層來說,造成的誤差更大。

(2)透射電鏡

由於TEM得到的顯微圖像的質量強烈依賴於樣品的厚度,因此樣品觀測部位要非常的薄,例如存儲器器件的TEM樣品一般只能有10~100nm的厚度,這給TEM制樣帶來很大的難度。初學者在制樣過程中用手工或者機械控制磨製的成品率不高,一旦過度削磨則使該樣品報廢。TEM制樣的另一個問題是觀測點的定位,一般的制樣只能獲得10mm量級的薄的觀測范圍,這在需要精確定位分析的時候,目標往往落在觀測范圍之外。目前比較理想的解決方法是通過聚焦離子束刻蝕(FIB)來進行精細加工。

(4)sem電鏡擴展資料:

透射電子顯微鏡的成像原理 可分為三種情況:

(1)吸收像:當電子射到質量、密度大的樣品時,主要的成相作用是散射作用。樣品上質量厚度大的地方對電子的散射角大,通過的電子較少,像的亮度較暗。早期的透射電子顯微鏡都是基於這種原理。

(2)衍射像:電子束被樣品衍射後,樣品不同位置的衍射波振幅分布對應於樣品中晶體各部分不同的衍射能力,當出現晶體缺陷時,缺陷部分的衍射能力與完整區域不同,從而使衍射波的振幅分布不均勻,反映出晶體缺陷的分布。

(3)相位像:當樣品薄至100Å以下時,電子可以穿過樣品,波的振幅變化可以忽略,成像來自於相位的變化。

5、透射電鏡和掃描電鏡的特點及應用(越全越好)

1、透射電子顯微鏡電子束的波長要比可見光和紫外光短得多,並且電子束的波長與發射電子束的電壓平方根成反比,也就是說電壓越高波長越短。

透射電子顯微鏡在材料科學、生物學上應用較多。由於電子易散射或被物體吸收,故穿透力低,樣品的密度、厚度等都會影響到最後的成像質量,必須制備更薄的超薄切片,通常為50~100nm。所以用透射電子顯微鏡觀察時的樣品需要處理得很薄。

常用的方法有:超薄切片法、冷凍超薄切片法、冷凍蝕刻法、冷凍斷裂法等。對於液體樣品,通常是掛預處理過的銅網上進行觀察。

2、掃描電鏡的特點:有較高的放大倍數,2-20萬倍之間連續可調;有很大的景深,視野大,成像富有立體感,可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細微結構;試樣制備簡單。

生物:種子、花粉、細菌;

醫學:血球、病毒;

動物:大腸、絨毛、細胞、纖維;

材料:陶瓷、高分子、粉末、金屬、金屬夾雜物、環氧樹脂;

化學、物理、地質、冶金、礦物、污泥(桿菌)、機械、電機及導電性樣品,如半導體(IC、線寬量測、斷面、結構觀察)電子材料等。



(5)sem電鏡擴展資料

透射電鏡的總體工作原理是:由電子槍發射出來的電子束,在真空通道中沿著鏡體光軸穿越聚光鏡,通過聚光鏡將之會聚成一束尖細、明亮而又均勻的光斑,照射在樣品室內的樣品上;透過樣品後的電子束攜帶有樣品內部的結構信息,樣品內緻密處透過的電子量少,稀疏處透過的電子量多;

經過物鏡的會聚調焦和初級放大後,電子束進入下級的中間透鏡和第1、第2投影鏡進行綜合放大成像,最終被放大了的電子影像投射在觀察室內的熒光屏板上;熒光屏將電子影像轉化為可見光影像以供使用者觀察。

掃描電子顯微鏡的製造依據是電子與物質的相互作用。掃描電鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細的高能電子束在試樣上掃描,激發出各種物理信息。通過對這些信息的接收、放大和顯示成像,獲得測試試樣表面形貌的觀察。

6、有沒有人懂SEM掃描電鏡的,輻射大嗎

電鏡輻射來源主要源於,電子槍發射的電子束和電子束激發樣品表面出來的各種信號。而電子束直徑只有納米到10納米級別,因此產生的輻射很少很少。同時,電鏡電子槍位置有大塊鉛塊吸收輻射,樣品倉由很厚的金屬材料做成,因此對於電鏡整體而言,幾乎沒有對外的輻射。
另外,需要提醒樓主的是,電鏡雖然輻射不大,不過電鏡樣品千奇百怪,不免遇到一些有毒有害的物質材料,樓主需要做好保護措施(手套,口罩),既保護自己,又保護電鏡和樣品不受污染

7、關於SEM掃描電鏡的幾個問題,求大神出現...

如果是即將開始學習儀器操作的管理人員,建議先系統學習理論知識,再找專業的儀器工程師培訓。如果是學生,要使用電鏡,從安全形度考慮,1、2、3幾項通常是值機人員完成的。我可以簡單的向你介紹一下:1、主要是電源,只要能正常開機,一般無問題;2、加高壓前一般要達到額定真空,否則氣體電離度大、損傷電子槍,但是電鏡軟體一般都已經設置好,不到工作真空,根本加不上去高壓,所以只要能夠加高壓,也無其他特別的問題;做完電鏡關閉高壓,等30秒以上,待燈絲冷卻後再放氣為宜,主要也是為了保護電子槍;3、樣品台有它的額定移動距離,包括平面方向和上下方向,平面方向移動到極限時會有報警提示,看到提示往回移動即可。高度方向也如此,但是要注意向上移動時,要緩慢,要防止堅硬的試樣撞擊上方的探測器和極靴,損壞設備;4,電子束與試樣作用,可激發出多種信號,如二次電子信號(用於形貌觀察),背散射電子信號(用於區分微區成分)、俄歇電子信號(用於表面元素分析)、特徵X射線(用於內部元素分析)、陰極熒光(用於發光材料研究),這些信號已經被有效的加以利用,這是一門獨立的學科,若需要詳細了解,你需要系統地學習一下。

8、SEM掃描電鏡圖怎麼看,圖上各參數都代表什麼意思

1、放大率:

與普通光學顯微鏡不同,在SEM中,是通過控制掃描區域的大小來控制放大率的。如果需要更高的放大率,只需要掃描更小的一塊面積就可以了。放大率由屏幕/照片面積除以掃描面積得到。

所以,SEM中,透鏡與放大率無關。

2、場深:

在SEM中,位於焦平面上下的一小層區域內的樣品點都可以得到良好的會焦而成象。這一小層的厚度稱為場深,通常為幾納米厚,所以,SEM可以用於納米級樣品的三維成像。

3、作用體積:

電子束不僅僅與樣品表層原子發生作用,它實際上與一定厚度范圍內的樣品原子發生作用,所以存在一個作用「體積」。

4、工作距離:

工作距離指從物鏡到樣品最高點的垂直距離。

如果增加工作距離,可以在其他條件不變的情況下獲得更大的場深。如果減少工作距離,則可以在其他條件不變的情況下獲得更高的解析度。通常使用的工作距離在5毫米到10毫米之間。

5、成象:

次級電子和背散射電子可以用於成象,但後者不如前者,所以通常使用次級電子。

6、表面分析:

歐革電子、特徵X射線、背散射電子的產生過程均與樣品原子性質有關,所以可以用於成分分析。但由於電子束只能穿透樣品表面很淺的一層(參見作用體積),所以只能用於表面分析。

表面分析以特徵X射線分析最常用,所用到的探測器有兩種:能譜分析儀與波譜分析儀。前者速度快但精度不高,後者非常精確,可以檢測到「痕跡元素」的存在但耗時太長。

觀察方法:

如果圖像是規則的(具螺旋對稱的活體高分子物質或結晶),則將電鏡像放在光衍射計上可容易地觀察圖像的平行周期性。

尤其用光過濾法,即只留衍射像上有周期性的衍射斑,將其他部分遮蔽使重新衍射,則會得到背景干擾少的鮮明圖像。

(8)sem電鏡擴展資料:

SEM掃描電鏡圖的分析方法:

從干擾嚴重的電鏡照片中找出真實圖像的方法。在電鏡照片中,有時因為背景干擾嚴重,只用肉眼觀察不能判斷出目的物的圖像。

圖像與其衍射像之間存在著數學的傅立葉變換關系,所以將電鏡像用光度計掃描,使各點的濃淡數值化,將之進行傅立葉變換,便可求出衍射像〔衍射斑的強度(振幅的2乘)和其相位〕。

將其相位與從電子衍射或X射線衍射強度所得的振幅組合起來進行傅立葉變換,則會得到更鮮明的圖像。此法對屬於活體膜之一的紫膜等一些由二維結晶所成的材料特別適用。

掃描電鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細的高能電子束在試樣上掃描,激發出各種物理信息。通過對這些信息的接受、放大和顯示成像,獲得測試試樣表面形貌的觀察。

9、SEM與TEM的區別

SEM,全稱為掃描電子顯微鏡,又稱掃描電鏡,英文名Scanning Electronic Microscopy. TEM,全稱為透射電子顯微鏡,又稱透射電鏡,英文名Transmission Electron Microscope.


區別:

SEM的樣品中被激發出來的二次電子和背散射電子被收集而成像. TEM可以表徵樣品的質厚襯度,也可以表徵樣品的內部晶格結構。TEM的解析度比SEM要高一些。

SEM樣品要求不算嚴苛,而TEM樣品觀察的部分必須減薄到100nm厚度以下,一般做成直徑3mm的片,然後去做離子減薄,或雙噴(或者有厚度為20~40μm或者更少的薄區要求)。

TEM可以標定晶格常數,從而確定物相結構;SEM主要可以標定某一處的元素含量,但無法准確測定結構。

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