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电子发射的电子束

扫描电镜的光学原理

电子发射的电子束被几个电磁透镜还原后，电子束到达样品并激发样品中的二次电子。探测器接收二次电子，通过信号处理调制显示器上的像素发光。由于电子束点的直径为纳米，显示器的像素超过100微米，因此这个像素在100微米以上发出的光代表样品上被电子束激发的区域发出的光。实现样品上该物点的放大。如果在样品的某个区域对电子束进行光栅扫描，并在时间和空间上对显示器像素的亮度进行相应的调制，就可以实现该样品区域微观形貌的放大成像。

扫描电子显微镜(SEM)之冷冻方法制备样品

扫描电子显微镜（SEM）之冷冻方法制备样品

1、冷冻固定：将生物材料投入低温的致冷剂中，如液氦、液氮、液体氟利昂及丙烷等。快速冷冻可使生物组织细胞的结构和化学组成接近于生活状态。被冷冻固定的生物样品，可以在低温条件下转移到具有低温样品台的扫描电子显微镜中直接观察无需进一步处理或仅在冷冻样品表面喷镀一薄层金属。这种方法不仅快速简便，而且可以排除由于干燥法造成收缩的假象，特别适合于研究含水量很高的生物材料。

　　2、冷冻干燥：生物样品经冷冻固定后，其中的水分冻结成冰，表面张力消失；再将冷冻样品放于真空中，使冰渐渐升华为水蒸气。这样获得的干燥样品在一定程度上避免了表面张力造成的形态改变。

扫描电镜SEM

扫描电镜SEM：电子束到达样品，激发样品中的二次电子，二次电子被探测器接收，通过信号处理并调制显示器上一个像素发光，由于电子束斑直径是纳米级别，而显示器的像素是100微米以上，这个100微米以上像素所发出的光，就代表样品上被电子束激发的区域所发出的光。实现样品上这个物点的放大。如果让电子束在样品的一定区域做光栅扫描，并且从几何排列上一一对应调制显示器的像素的亮度，便实现这个样品区域的放大成像。具体图像反差形成机制不讲。由于扫描电镜所观察的样品表面很粗糙，一般要求较大工作距离，这就要求扫描电镜物镜的焦距比较长，相应的相差系数较大，造成小束斑尺寸下的亮度限制，系统的空间分辨率一般比透射电镜低得多1-3纳米。但因为物镜焦距较长，图像景深比透射电镜高的多，主要用于样品表面形貌的观察，无法从表面揭示内部结构，除非破坏样品，例如聚焦离子束电子束扫描电镜FIB-SEM,可以层层观察内部结构。

透射电镜TEM和扫描电镜SEM的样品制备

透射电镜TEM和扫描电镜SEM的样品制备：

透射电镜TEM:电子的穿透能力很弱，透射电镜往往使用几百千伏的高能量电子束，但依然需要把样品磨制或者离子减薄或者超薄切片到微纳米量级厚度，这是基本要求。透射制样是学问，制样好坏很多情况要靠运气，北京大学物理学院电子显微镜实验室，制样室都贴着制样过程规范，结语是祝你好运！

扫描电镜SEM: 几乎不用制样，直接观察。大多数非导体需要制作导电膜，绝大多数几分钟的搞定， 含水的生物样品需要固定脱水干燥，又要求不变形，比较麻烦，自然干燥还要晒几天吧。