掃描電鏡是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，濃縮了電子光學(xué)技術(shù)、真空技術(shù)、精細(xì)機(jī)械結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)代計算機(jī)控制技術(shù)。掃描電鏡的基本工作過程用電子束在樣品表面掃描，同時陰極射線管內(nèi)的電子束與樣品表面的電子束同步掃描，將電子束在樣品上激發(fā)的各種信號用探測器接收，并用它來調(diào)制顯像管中掃描電子束的強(qiáng)度，在陰極射線管的屏幕上就得到了相應(yīng)襯度的掃描電子顯微像。電子束在樣品表面掃描，與樣品發(fā)生各種不同的相互作用，產(chǎn)生不同信號，獲得的相應(yīng)的顯微像的意義也不一樣。
這些信息的二維強(qiáng)度分布隨試樣表面的特征而變（這些特征有表面形貌、成分、晶體取向、電磁特性等），是將各種探測器收集到的信息按順序、成比率地轉(zhuǎn)換成視頻信號，再傳送到同步掃描的顯像管并調(diào)制其亮度，就可以得到一個反應(yīng)試樣表面狀況的掃描圖如果將探測器接收到的信號進(jìn)行數(shù)字化處理即轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，就可以由計算機(jī)做進(jìn)一步的處理和存儲掃描電鏡主要是針對具有高低差較大、粗糙不平的厚塊試樣進(jìn)行觀察，因而在設(shè)計上突出了景深效果，一般用來分析斷口以及未經(jīng)人工處理的自然表面。
掃描電鏡樣品信息和電子束的關(guān)系：
電子束轟擊固體樣品，在其表面或內(nèi)部發(fā)生散射時，各種散射信號被相應(yīng)探測器采集后，可直接或間接體現(xiàn)固體樣品在微觀區(qū)域*的物理化學(xué)信息，如透射電子，二次電子，背散射電子，特征X射線，俄歇電子，陰極熒光，等離子激發(fā)，電聲等。微觀物理化學(xué)結(jié)構(gòu)特征決定材料宏觀性能，對其開展準(zhǔn)確分析意義重大。掃描電鏡的發(fā)明，推動材料科技發(fā)展。
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