在sem掃描電子顯微鏡中,電子束從電子槍中發(fā)出,通過軌道電磁透鏡設(shè)備進(jìn)行聚焦和信號放大,最終與樣品相互作用,產(chǎn)生二次電子和散射電子等各種信號,通過成像設(shè)備轉(zhuǎn)化成可觀察的圖像。
在sem成像中,常用的成像模式有以下幾種:
1.次外殼成像模式(sei):這種模式下,sem通過探測下方產(chǎn)生的二次電子和表面的次電子,即形成所謂的次表面成像。sei模式可用于研究樣品表面形貌特征,例如表面粗糙度、形態(tài)等。
2.高角度底層成像模式(bse):在樣品表面裝上低原子數(shù)的薄膜,使用bse模式,可以觀察到帶有原子序數(shù)反比于信號強(qiáng)度的圖像。這種模式下,bse信號主要來源于高能電子與樣品中的原子作用,尤其是高原子序數(shù)物質(zhì)更散射的電子以及穿透的電子多,因而成像亮度相對較高,用于研究材料表面顯微組織結(jié)構(gòu)的表征。
3.散射電子成像模式(sed):散射電子成像可能是從樣品中發(fā)出的慢電子(低能散射)或快電子(高能散射),這些電子的強(qiáng)度反比于原子序數(shù),因此可以顯示材料組織結(jié)構(gòu)、缺陷、晶界面等信息。
4.反射電子成像模式(rse):在正常操作模式下,電子束頂部的接近水平方向。而反射電子成像是改變電子束的入射角度,使其傾斜到樣品垂直方向,使得電子束的高能電子被反射回來,從而得到自然的反相成像,用于材料表面缺陷的直接觀測。
sem成像模式的不同可以提供關(guān)于材料表面形貌、化學(xué)成分和物理性質(zhì)的不同信息,能夠廣泛應(yīng)用于各種不同的領(lǐng)域和應(yīng)用中,包括材料科學(xué)、納米科技、生物科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等。隨著sem技術(shù)的不斷發(fā)展,使得sem成像能力不斷提高和完善,為各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)研究和實(shí)踐應(yīng)用提供了更加豐富和有效的手段。