電鏡掃描，即掃描電子顯微鏡（ScanningElectronMicroscope，簡稱SEM）的工作原理，可以詳細分為以下幾個步驟：
電子源產(chǎn)生電子束：
掃描電鏡中的電子源通常采用熱陰極發(fā)射電子的方式，如熱絲或者熱發(fā)射陰極。
當電子源受到加熱時，電子會從陰極表面發(fā)射出來，形成電子束。電子源的溫度和電流可以調(diào)節(jié)，以控制電子束的強度和穩(wěn)定性。
電子束的加速和聚焦：
電子束經(jīng)過加速電場，使其獲得足夠的能量。
然后，通過電磁透鏡系統(tǒng)（可以是磁透鏡或電透鏡）對電子束進行聚焦，以獲得較小的束斑尺寸。聚焦系統(tǒng)的作用是使電子束盡可能地細致和聚焦，以提高分辨率。
電子束與樣品的相互作用：
將要觀察的樣品放置在掃描電鏡的樣品臺上，并調(diào)整樣品的位置和傾斜角度。
當電子束照射到樣品表面時，它與樣品中的原子和分子相互作用，產(chǎn)生多種信號，包括二次電子、背散射電子、散射電子、透射電子、特征X射線等。這些信號提供了關于樣品表面形貌、成分和結構的信息。
信號的檢測和處理：
掃描電鏡使用多種探測器來收集這些信號，并將其轉換為電信號。
收集到的信號經(jīng)過放大、濾波、增益等處理后，可以轉換為數(shù)字信號，并通過計算機處理和顯示。
影像的生成和顯示：
電信號經(jīng)過處理后，通過計算機系統(tǒng)生成樣品的影像。
這些影像可以以黑白或者彩色的形式顯示在顯示器上，供操作者觀察和分析。
成像原理：
掃描電子顯微鏡是利用材料表面微區(qū)的特征（如形貌、原子序數(shù)、化學成分、或晶體結構等）的差異，在電子束作用下通過試樣不同區(qū)域產(chǎn)生不同的亮度差異，從而獲得具有一定襯度的圖像。
成像信號主要是二次電子，它們能夠反映樣品表面形貌差異的信息，即微觀形貌像。此外，背散射電子像可得到不同區(qū)域內(nèi)原子序數(shù)差別的信息，即組成分布像；特征X射線分析則可以對特定的某微區(qū)元素做定性和定量的化學成份分析。
總結來說，掃描電子顯微鏡的工作原理是通過電子束與樣品表面的相互作用，收集產(chǎn)生的各種信號，經(jīng)過處理后轉換為圖像，從而獲取樣品表面的詳細信息。這種技術具有高分辨率、大景深、動態(tài)觀察等優(yōu)點，廣泛應用于材料科學、生物學、納米技術等領域。
更新時間：2024-06-11
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