日本電子掃描電鏡的主要原理及特性簡析

　　日本電子掃描電鏡（Scanning Electronic Microscopy,SEM）介于透射電鏡和光學顯微鏡之間的一種微觀性貌觀察手段，可直接利用樣品表面材料的物質性能進行微觀成像。掃描電鏡的優點是，①有較高的放大倍數，20-20萬倍之間連續可調；②有很大的景深，視野大，成像富有立體感，可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細微結構；③試樣制備簡單。目前的掃描電鏡都配有X射線能譜儀裝置，這樣可以同時進行顯微組織性貌的觀察和微區成分分析，因此它是當今十分有用的科學研究儀器。

　　日本電子掃描電鏡由電子光學系統，信號收集及顯示系統，真空系統及電源系統組成。

　　電子光學系統由電子槍，電磁透鏡，掃描線圈和樣品室等部件組成。其作用是用來獲得掃描電子束，作為產生物理信號的激發源。為了獲得較高的信號強度和圖像分辨率，掃描電子束應具有較高的亮度和盡可能小的束斑直徑。

　　信號檢測放大系統其作用是檢測樣品在入射電子作用下產生的物理信號，然后經視頻放大作為顯像系統的調制信號。不同的物理信號需要不同類型的檢測系統，大致可分為三類：電子檢測器，應急熒光檢測器和X射線檢測器。在掃描電子顯微鏡中普遍使用的是電子檢測器，它由閃爍體，光導管和光電倍增器所組成當信號電子進入閃爍體時將引起電離；當離子與自由電子復合時產生可見光。光子沿著沒有吸收的光導管傳送到光電倍增器進行放大并轉變成電流信號輸出，電流信號經視頻放大器放大后就成為調制信號。這種檢測系統的特點是在很寬的信號范圍內具有正比與原始信號的輸出，具有很寬的頻帶（10Hz-1MHz）和高的增益(105-106),而且噪音很小。

　　真空系統的作用是為保證電子光學系統正常工作，防止樣品污染提供高的真空度，一般情況下要求保持10-4-10-5mmHg的真空度。電源系統由穩壓，穩流及相應的安全保護電路所組成，其作用是提供掃描電鏡各部分所需的電源。