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扫描电镜和透射电镜的区别2

2018.7.02

结构

扫描电镜  

1.镜筒  

镜筒包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统。其作用是产生很细的电子束(直径约几个nm),并且使该电子束在样品表面扫描,同时激发出各种信号。

2.电子信号的收集与处理系统  

在样品室中,扫描电子束与样品发生相互作用后产生多种信号,其中包括二次电子、背散射电子、X射线、吸收电子、俄歇(Auger)电子等。在上述信号中,最主要的是二次电子,它是被入射电子所激发出来的样品原子中的外层电子,产生于样品表面以下几nm至几十nm的区域,其产生率主要取决于样品的形貌和成分。通常所说的扫描电镜像指的就是二次电子像,它是研究样品表面形貌的最有用的电子信号。检测二次电子的检测器的探头是一个闪烁体,当电子打到闪烁体上时,就在其中产生光,这种光被光导管传送到光电倍增管,光信号即被转变成电流信号,再经前置放大及视频放大,电流信号转变成电压信号,最后被送到显像管的栅极。

3.电子信号的显示与记录系统  

扫描电镜的图象显示在阴极射线管(显像管)上,并由照相机拍照记录。显像管有两个,一个用来观察,分辨率较低,是长余辉的管子;另一个用来照相记录,分辨率较高,是短余辉的管子

4.真空系统及电源系统  

扫描电镜的真空系统由机械泵与油扩散泵组成,其作用是使镜筒内达到10的真空度。

电源系统供给各部件所需的特定的电源。


透射电镜

1.电子光学部分 

整个电子光学部分完全置于镜筒之内,自上而下顺序排列着电子枪、聚光镜、样品室、 物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏、照相机构等装置。根据这些装置的功能不同又可将电子光学部分分为照明系统、样品室、成像系统及图像观察和记录系统。

(1)照明系统 

照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移对中及倾斜调节装置组成。它的作用是为成像系统提供一束亮度高、相干性好的照明光源。为满足暗场成像的需要照明电子束可在2-3度范围内倾斜。 

①电子枪

它由阴极、栅极和阳极构成。在真空中通电加热后使从阴极发射的电子获得较高的动能形成定向高速电子流。 

②聚光镜

聚光镜的作用是会聚从电子枪发射出来的电子束,控制照明孔径角、电流密度和光斑尺寸。

(2)样品室 

样品室中有样品杆、样品杯及样品台。 

(3)成像系统

成像系统一般由物镜、中间镜和投影镜组成。物镜的分辨本领决定了电镜的分辨本领,中间镜和投影镜的作用是将来自物镜的图像进一步放大。

(4)图像观察与记录系统  

该系统由荧光屏、照相机、数据显示等组成。 

2.真空系统 

真空系统由机械泵、油扩散泵、换向阀门、真空测量仪奉及真空管道组成。它的作用是排除镜筒内气体,使镜筒真空度至少要在 托以上。如果真空度低的话,电子与气体分子之间的碰撞引起散射而影响衬度,还会使电子栅极与阳极间高压电离导致极间放电,残余的气体还会腐蚀灯丝,污染样品。    

3.供电控制系统  

加速电压和透镜磁电流不稳定将会产生严重的色差及降低电镜的分辨本领,所以加速电压和透镜电流的稳定度是衡量电镜性能好坏的一个重要标准。 

透射电镜的电路主要由高压直流电源、透镜励磁电源、偏转器线圈电源、电子枪灯丝加热电源,以及真空系统控制电路、真空泵电源、照相驱动装置及自动曝光电路等部分组成。另外,许多高性能的电镜上还装备有扫描附件、能谱议、电子能量损失谱等仪器 。  


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