9d实验室电镜分析(多图)-天津不导电样品电镜测试

为什么扫描式电子显微镜看到的物像是无色的

扫描式电子显微镜下看到的物像是放大的虚像.光线通过反光镜到玻片，经过物镜，此时物距（玻片到物镜的距离）大于一倍的物镜焦距，小于两倍的物镜焦距，所以物镜会再镜筒里成一个玻片的放大的实像（相当于投影仪的原理），而这个像再通过目镜，此时物距（这个实像到目镜的距离）小于一倍的目镜焦距，所以在这个实像相对于目镜的同侧会成一个放大的虚像（相当于放大镜的原理），所以显微镜下看到的物像是放大的虚像.所以在扫描式电子显微镜下看到的物像是无色的。

　这个问题想说清楚非常复杂，简言之就是扫描电镜成像使用的电子束波长不在人眼感知的范围内，已经超出了颜色所能表述的范畴。首先必须弄清楚什么叫“色”。通常来讲颜色是光通过人眼投射在锥状细胞上，经大脑处理过后形成的一种感知。人眼对不同波长的光会有不同的反应，在认知上就表现为不同的颜色。可以说颜色是人的主观感受，是大脑的产物，不是一种客观存在。

扫描电镜的相关应用

一点，在大视场、低放大倍数下观察样品，用扫描电镜观察试样的视场大：大视场、低倍数观察样品的形貌对有些领域是非常有必要的，比方说在侦察以及考古方面。

其次第二点，进行从高倍到低倍的连续观察：扫描电镜的放大倍数范围很宽（从五到二十万倍连续可调），并且一次聚焦好后便可以从高倍到低倍、从低倍到高倍连续观察，不用重新聚焦，这对进行分析十分便利。

第三点，观察生物试样：因为电子照射面发生试样的损伤与污染程度很小，这一点对观察一些生物试样尤为重要。

第四点，进行动态观察：假如在样品室内装有加热、冷却、弯曲、拉伸与离子刻蚀等附件，那么就能够观察相变、断烈等动态的变化过程。

第五点，从试样表面形貌获得多方面资料由于扫描电子象不是同时记录的，它是分解为近百万个逐次依此记录构成的。让扫描电镜除了观察表面形貌外还能进行成分以及元素的分析，还有通过电子通道花样进行结晶学分析，选区尺寸可以从10μm到3μm。

扫描电镜之电子探针的试样要求

具有较好的电导和热导性能

金属材料一般都有较好的导电和导热性能，而硅酸盐材料和其它非金属材料一般电导和热导都较差。后者在入射电子的轰击下将产生电荷积累，造成电子束不稳定，图像模糊，并经常放电使分析和图像观察无法进行。试样导热性差还会造成电子束轰击点的温度显著升高，往往使试样中某些低熔点组份挥发而影响定量分析准确度度。

电子束轰击试样时，只有0.5%左右的能量转变成X 射线， 其余能量大部份转换成热能，热能使试样轰击点温度升高，Castaing用如下公式表示温升△T(K):

式中V。(kV)为加速电压，i(μA)为探针电流，d(μm)为电子束直径，k 为材料热导率(Wcm-1k-1)。例如，对于典型金属(k=1 时)，当V。＝20kV，d＝1μm，i＝1μA 时，△T＝96K。 对于热导差的典型晶体，k=0.1，典型的有机化合物k=0.002。对于热导差的材料，如K=0.01， V0=30kV， i=0.1μA，天津不导电样品电镜测试， d=1μm时， 由公式得ΔT=1440K。如果试样表面镀上10nm的铝膜，则ΔT减少到760K。因此， 对于硅酸盐等非金属材料必须在表面均匀喷镀一层20nm左右的碳膜、铝膜或金膜等来增加试样表面的导电和导热性能。