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說一說掃描電鏡和透射電鏡有哪些區別

發布日期: 2021-09-25
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  現如今,具有高分辨率的透射電鏡(TEM)和掃描電鏡(SEM)在材料分析研究中的應用日趨廣泛,已經成為現代實驗室中一種不可或缺的研究晶體結構和化學成分的綜合儀器。
  透射電鏡原理:
  電子槍經過加熱或者在強電場作用下發射出電子束,經過聚光鏡匯聚到待測樣品的某一區域。透過樣品的電子強度分布與樣品的組織結構一一對應。熒光屏將電子強度分布轉換為眼可見的光強分布。
  由于物體上不同部位的結構不同,它們散射電子的能力也各不相同,結果使透過樣品的電子束發生疏密的差別,在散射電子能力強的地方,透過去的電子數目少,因而打在熒光屏上所發出的光就弱,顯現為暗區;而散射電子能力弱的地方,透過的電子數目多,打在熒光屏上所發出的光就強,顯現為亮區,這樣,便在終像上造成了有亮有暗的區域,因而出現了反差,人眼就可以辨別。
  掃描電鏡原理:
  掃描電鏡從電子槍中發射出的電子束,受到陽極高壓加速射向鏡筒,經過聚光鏡聚焦,在樣品表面形成一個具有一定能量、強度、斑點直徑的電子束。在掃描線圈的磁場作用下,入射電子束在樣品表面上按照一定的空間和時間順序做光柵式逐點掃描。
  在樣品表面激發出次級電子,次級電子由探測體收集,并在那里被閃爍器轉變為光信號,再經光電倍增管和放大器轉變為電信號來控制熒光屏上電子束的強度,顯示出與電子束同步的掃描圖像。試樣表面信號強度與顯像管熒光屏亮度一一對應。次級電子的多少與電子束入射角有關,也就是說與樣品的表面結構有關。圖像為立體形象,反映了標本的表面結構。為了使標本表面發射出次級電子,標本在固定、脫水后,要噴涂上一層重金屬微粒,重金屬在電子束的轟擊下發出次級電子信號。
  透射電鏡與掃描電鏡原理區別
  1、利用的電子種類不同。任何一個物體都是由原子組成的,原子則是由原子核與軌道電子組成的。當電子束照射到樣品上的時候,一部分電子能從原子與原子之間的空隙中穿透過去,其余的電子有一部分會與原子核或原子的軌道電子發生碰撞被散射開來;一部分電子從樣品表面被反射出來;還有一些電子是被樣品吸收以后,樣品激化而又從樣品本身反射出來等。透射電鏡收集的是透過樣品的電子,掃描電鏡是把從樣品表面反射出來的電子收集起來并使它們成像。
  2、成像原理不同。掃描電鏡的成像原理和透射電鏡完全不同。掃描電鏡不是通過電磁透鏡放大成像的原理,掃描電鏡的成像原理與電視或電照片的原理相似,由電子槍產生的電子束經過三個磁透鏡的作用,形成一個很細的電子束,稱為電子探針。電子探針經過透鏡聚焦到樣品表面上,按著順序逐行逐行地通過樣品,也就是對樣品掃描,然后把從樣品表面發射出來的各種電子(二次電子、反射電子等)用探測器收集起來,并轉變為電流信號經放大后再送到顯像管轉變成圖像。
  3、觀察得到的圖像不同。掃描電鏡主要用來直接觀察樣品表面的立體結構,圖像富有立體感,但只能反映出樣品的表面形貌,無法顯示樣品內部的詳細結構。透射電鏡可以觀察樣品內部結構,但是一般只能觀察切成薄片后的二維圖像,許多電子無法透過的較厚樣品,只能用掃描電鏡才能看到。
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