用動圖告訴您，掃描電鏡是如何工作的？

天縱檢測（SKYLABS）在上期文章曾談到了在材料和鑒定工作中，我們會經常用到掃描電鏡（SEM）這個神器對材料和被測物進行形貌結構或成分的分析。天縱君近來也找到一些掃描電鏡的工作動圖，這些動圖它比較直觀的反映了掃描電鏡具體是如何工作的。下面我們就將這些動圖分享給大家。

我們知道掃描電鏡的成像其實是利用細聚焦高能電子束在樣件表面激發各種物理信號，如二次電子、背散射電子等，通過相應的檢測器來檢測這些信號，信號的強度與樣品表面形貌有一定的對應關係，因此，可將其轉換為視頻信號來調製顯像管的亮度得到樣品表面形貌的圖像。

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SEM工作圖

入射電子與樣品中原子的價電子發生非彈性散射作用而損失的那部分能量（30～50eV）激發核外電子脫離原子，能量大於材料逸出功的價電子從樣品表面逸出成為真空中的自由電子，此即二次電子。

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電子發射圖

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二次電子探測圖

二次電子試樣表面狀態非常敏感，能有效顯示試樣表面的微觀形貌，解析度可達5～10nm。

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二次電子掃描成像

入射電子達到離核很近的地方被反射，沒有能量損失；既包括與原子核作用而形成的彈性背散射電子，又包括與樣品核外電子作用而形成的非彈性背散射電子。

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背散射電子探測圖

用背反射信號進行形貌分析時，其解析度遠比二次電子低。可根據背散射電子像的亮暗程度，判別出相應區域的原子序數的相對大小，由此可對金屬及其合金的顯微組織進行成分分析。

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EBSD成像過程

另外掃描電子顯微鏡還可以與X射線顯微分析系統（能譜儀簡稱EDS）組合使用。這種方式主要用於元素的定性和定量分析，並可分析樣品微區的化學成分等信息。掃描電子顯微鏡與其各種探頭、設備的組合方式對新材料、新工藝的探索和研究起到重要作用。

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