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賽默飛電子顯微鏡的工作原理是什么？

閱讀：1288 發(fā)布時(shí)間：2023-6-10

　　賽默飛電子顯微鏡是一種高分辨率的顯微鏡，可用于觀察材料的表面形貌和成分。其工作原理基于電子束與樣品相互作用產(chǎn)生的信號，經(jīng)過電子光學(xué)系統(tǒng)的收集和處理，最終轉(zhuǎn)化為圖像。

　　賽默飛電子顯微鏡的主要組成部分包括電子槍、樣品臺、電子光學(xué)系統(tǒng)和探測器等。其中電子槍是核心部件，它能夠產(chǎn)生高能電子束。電子束通過加速管中的高壓電場被加速到的能量，通常在數(shù)千伏至數(shù)十千伏之間，然后射入樣品區(qū)域。

　　當(dāng)電子束與樣品相互作用時(shí)，會發(fā)生多種物理過程，包括散射、透射、反彈、吸收等。在這些相互作用中，主要產(chǎn)生了兩種類型的信號：一種是次級電子，另一種是回散電子。次級電子是由于電子束激發(fā)了樣品表面的原子而產(chǎn)生的；回散電子則是由于電子束與原子核相互作用而產(chǎn)生的。這些信號與樣品表面的形貌、成分等密切相關(guān)。

　　接著，電子光學(xué)系統(tǒng)將次級電子和回散電子聚焦到探測器上，產(chǎn)生信號。探測器可以是像素探測器、多道探測器或熒光屏等。其中像素探測器最為常見，它能夠直接將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后通過計(jì)算機(jī)處理并構(gòu)建圖像。熒光屏則需要使用攝像機(jī)進(jìn)行捕捉并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。

　　由于賽默飛電子顯微鏡能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的空間分辨率(通常在納米級別)，因此被廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、半導(dǎo)體工藝、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。人們能夠觀察微小結(jié)構(gòu)的形貌、表面特征、成分分布等信息，從而深入了解材料的性質(zhì)和行為。

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