扫描电子显微镜 (scanning electron microscope, SEM) 主要应用范围？

一、什么是扫描电镜：

扫描电子显微镜 (scanning electron microscope, SEM) 是一种用于高分辨率微区形貌分析的大型精密仪器 。具有景深大、分辨率高, 成像直观、立体感强、放大倍数范围宽以及待测样品可在三维空间内进行旋转和倾斜等特点。另外具有可测样品种类丰富, 几乎不损伤和污染原始样品以及可同时获得形貌、结构、成分和结晶学信息等优点。

二、扫描电镜的主要原理：

主要原理是依据电子与物质的相互作用。高能入射电子轰击物质表面，激发样品产生次级电子，通过显像管的偏转线圈与电子束同步扫描，再呈像。

三、扫描电镜主要应用范围：

目前, 扫描电子显微镜已被广泛应用于生命科学、物理学、化学、司法、地球科学、材料学以及工业生产等领域的微观研究, 仅在地球科学方面就包括了结晶学、矿物学、矿床学、沉积学、地球化学、宝石学、微体古生物、天文地质、油气地质、工程地质和构造地质等。

1. 三维形貌的观察和分析;
2. 在观察形貌的同时,进行微区的成分分析。

①观察纳米材料

②进行材料断口的分析

③直接观察大试样的原始表面

④观察厚试样

⑤观察试样的各个区域的细节

⑥在大视场、低放大倍数下观察样品

⑦进行从高倍到低倍的连续观察

⑧观察生物试样

⑨进行动态观察

四、扫描电镜有哪几类：

根据电子枪种类可分为三种：场发射电子枪、钨丝枪和六硼化镧 。其中, 场发射扫描电子显微镜又可分为冷场发射扫描电子显微镜、热场发射扫描电子显微镜和肖特基扫描电镜。

根据结合的技术来分的话，可分为冷冻扫描电镜、环境扫描电镜、电子声扫描电镜

五、扫描电镜的主要结构：

1. 电子光学系统：产生高能电子束的镜筒，包括:电子枪、电磁透镜和扫描线圈;
2. 信号探测处理及成像系统：接收并处理各种电子信号，包括扫描信号发生器、探测器、扫描放大器、电子信息处理器和监控器;
3. 图像记录系统：记录电子图像的信息，包括摄像头、图像分析器和记录设备;
4. 真空系统：作为电子束与样品作用载体，包括样品室、真空阀门、机械泵、油扩散泵、离子泵和真空检测装置;
5. 电源供给系统：调控扫描电子显微镜外部环境，包括不间断电源、变压器、稳压器、安全控制线路和独立地线。

六、样品制备原则：

SEM样品若为金属或导电性良好，则表面不需任何处理，可直接观察。若为非导体，则需镀上一层金属膜或碳膜协助样品导电，膜层应均匀无明显特征，以避免干扰样品表面。金属膜较碳膜容易镀，适用于SEM影像观察，通常为Au或Au-Pd合金或Pt。而碳膜较适于X光微区分析，主要是因为碳的原子序低，可以减少X光吸收。

1. 显露出所欲分析的位置。
2. 表面导电性良好，需能排除电荷。
3. 不得有松动的粉末或碎屑(以避免抽真空时粉末飞扬污染镜柱体)。
4. 需耐热，不得有熔融蒸发的现象。
5. 不能含液状或胶状物质，以免挥发。
6. 非导体表面需镀金(影像观察)或镀碳(成份分析)。