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扫描电子显微镜的原理

扫描电子显微镜的原理 扫描电子显微镜是检测样品表面形貌的大型仪器。当具有一定能量的入射电子束轰击样品表面时，电子与元素核和外层电子发生一次或多次弹性和非弹性碰撞。一些电子被样品表面反射，而其余电子则穿透样品逐渐失去动能，停止运动而被样品吸收。在这个过程中，百分之99以上的入射电子能量转化为样品热能，剩余约百分之1的入射电子能量激发样品的各种信号。这些信号主要包括二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、电子电动势、阴极发光、X射线等。扫描电镜设备利用这些信号获取信息来分析样品。 扫描电子显微镜通常至少有一个检测器（通常是二次电子检测器SEI），许多还配备了额外的检测器，如EDS、BSE、WDS、EBSD、CL等，但具体仪器的特殊功能强烈依赖于一个合适的检测器，检测器的安装角度是样品分析室的设计，对分析效果有很大的影响。

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。

透射电镜TEM和扫描电镜SEM的基本工作原理

透射电镜TEM和扫描电镜SEM的基本工作原理：

透射电镜TEM：电子束在穿过样品时，会和样品中的原子发生散射，样品上某一点同时穿过的电子方向是不同，这样品上的这一点在物镜1-2倍焦距之间，这些电子通过过物镜放大后重新汇聚，形成该点一个放大的实像，这个和凸透镜成像原理相同。这里边有个反差形成机制理论比较深就不讲，但可以这么想象，如果样品内部是均匀的物质，没有晶界，没有原子晶格结构，那么放大的图像也不会有任何反差，事实上这种物质不存在，所以才会有这种牛逼仪器存在的理由。经过物镜放大的像进一步经过几级中间磁透镜的放大（具体需要几级基本上是由电子束亮度决定的,如果亮度大，由阿贝瑞利的光学仪器分辨率公式决定），然后投影在荧光屏上成像。由于透射电镜物镜焦距很短，也因此具有很小的像差系数，所以透射电镜TEM具有非常高的空间分辨率，0.1-0.2nm，但景深比较小，对样品表面形貌不敏感，主要观察样品内部结构。

扫描电子显微镜(SEM)的特点

扫描电子显微镜（SEM）的特点

　　和光学显微镜及透射电镜相比，扫描电子显微镜（SEM）具有以下特点：

　　(一)能够直接观察样品表面的结构，样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。

　　(二) 样品制备过程简单，不用切成薄片。

　　(三) 样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观察。

　　(四) 景深大，图象富有立体感。扫描电子显微镜（SEM）的景深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几十倍。

　　(五) 图象的放大范围广，分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间，可达3nm。