端口扫描的方法_端口扫描电镜与表面

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透射电镜和扫描电镜的特点及应用(越全越好)

1、透射电子显微镜电子束的波长要比可见光和紫外光短得多,并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比,也就是说电压越高波长越短。

透射电子显微镜在材料科学、生物学上应用较多。由于电子易散射或被物体吸收,故穿透力低,样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量,必须制备更薄的超薄切片,通常为50~100nm。所以用透射电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。

常用的方法有:超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。对于液体样品,通常是挂预处理过的铜网上进行观察。

2、扫描电镜的特点:有较高的放大倍数,2-20万倍之间连续可调;有很大的景深,视野大,成像富有立体感,可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构;试样制备简单。

生物:种子、花粉、细菌;

医学:血球、病毒;

动物:大肠、绒毛、细胞、纤维;

材料:陶瓷、高分子、粉末、金属、金属夹杂物、环氧树脂;

化学、物理、地质、冶金、矿物、污泥(杆菌)、机械、电机及导电性样品,如半导体(IC、线宽量测、断面、结构观察)电子材料等。

扩展资料

透射电镜的总体工作原理是:由电子枪发射出来的电子束,在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑,照射在样品室内的样品上;透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,样品内致密处透过的电子量少,稀疏处透过的电子量多;

经过物镜的会聚调焦和初级放大后,电子束进入下级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像,最终被放大了的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上;荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使用者观察。

扫描电子显微镜的制造依据是电子与物质的相互作用。扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息。通过对这些信息的接收、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。

参考资料来源:百度百科-扫描电子显微镜

参考资料来源:百度百科-透射电子显微镜

扫描电镜与透射电镜有什么区别 扫描电镜与透射电镜有哪些不同

1、扫描电镜,是观察样品表面的结构特征;透射电镜,是观察样品的内部精细结构;

2、扫描电镜是相当与对物体的照相,得到的是表面的,只是表面的立体三维的图象;透射电竟就相当于普通显微镜,只是用波长更短的电子束替代了会发生衍射的可见光,从而实现了显微,是二维的图象,会看到表面的图象的同时也看到内层物质。

扫描电镜和透射电镜的区别

扫描电镜和透射电镜的区别在于。

1、结构差异:主要体现在样品在电子束光路中的位置不同。透射电镜的样品在电子束中间,电子源在样品上方发射电子,经过聚光镜,然后穿透样品后,有后续的电磁透镜继续放大电子光束,最后投影在荧光屏幕上;扫描电镜的样品在电子束末端,电子源在样品上方发射的电子束,经过几级电磁透镜缩小,到达样品。当然后续的信号探测处理系统的结构也会不同,但从基本物理原理上讲没什么实质性差别。

相同之处:都是电真空设备,使用绝大部分部件原理相同,例如电子枪,磁透镜,各种控制原理,消象散,合轴等等。

2、基本工作原理:透射电镜:电子束在穿过样品时,会和样品中的原子发生散射,样品上某一点同时穿过的电子方向是不同,这样品上的这一点在物镜1-2倍焦距之间,这些电子通过过物镜放大后重新汇聚,形成该点一个放大的实像,这个和凸透镜成像原理相同。这里边有个反差形成机制理论比较深就不讲,但可以这么想象,如果样品内部是绝对均匀的物质,没有晶界,没有原子晶格结构,那么放大的图像也不会有任何反差,事实上这种物质不存在,所以才会有这种牛逼仪器存在的理由。经过物镜放大的像进一步经过几级中间磁透镜的放大(具体需要几级基本上是由电子束亮度决定的,如果亮度无限大,最终由阿贝瑞利的光学仪器分辨率公式决定),最后投影在荧光屏上成像。由于透射电镜物镜焦距很短,也因此具有很小的像差系数,所以透射电镜具有非常高的空间分辨率,0.1-0.2nm,但景深比较小,对样品表面形貌不敏感,主要观察样品内部结构。

扫描电镜:电子束到达样品,激发样品中的二次电子,二次电子被探测器接收,通过信号处理并调制显示器上一个像素发光,由于电子束斑直径是纳米级别,而显示器的像素是100微米以上,这个100微米以上像素所发出的光,就代表样品上被电子束激发的区域所发出的光。实现样品上这个物点的放大。如果让电子束在样品的一定区域做光栅扫描,并且从几何排列上一一对应调制显示器的像素的亮度,便实现这个样品区域的放大成像。具体图像反差形成机制不讲。由于扫描电镜所观察的样品表面很粗糙,一般要求较大工作距离,这就要求扫描电镜物镜的焦距比较长,相应的相差系数较大,造成最小束斑尺寸下的亮度限制,系统的空间分辨率一般比透射电镜低得多1-3纳米。但因为物镜焦距较长,图像景深比透射电镜高的多,主要用于样品表面形貌的观察,无法从表面揭示内部结构,除非破坏样品,例如聚焦离子束电子束扫描电镜FIB-SEM,可以层层观察内部结构。

透射电镜和扫描电镜二者成像原理上根本不同。透射电镜成像轰击在荧光屏上的电子是那些穿过样品的电子束中的电子,而扫描电镜成像的二次电子信号脉冲只作为传统CTR显示器上调制CRT三极电子枪栅极的信号而已。透射电镜我们可以说是看到了电子光成像,而扫描电镜根本无法用电子光路成像来想象。

3、样品制备:TEM:电子的穿透能力很弱,透射电镜往往使用几百千伏的高能量电子束,但依然需要把样品磨制或者离子减薄或者超薄切片到微纳米量级厚度,这是最基本要求。透射制样是学问,制样好坏很多情况要靠运气,北京大学物理学院电子显微镜实验室,制样室都贴着制样过程规范,结语是祝你好运。

SEM:几乎不用制样,直接观察。大多数非导体需要制作导电膜,绝大多数几分钟的搞定, 含水的生物样品需要固定脱水干燥,又要求不变形,比较麻烦,自然干燥还要晒几天吧。

二者对样品共同要求:固体,尽量干燥,尽量没有油污染,外形尺寸符合样品室大小要求。

扫描电镜,透射电镜

看表面形貌形态用扫描电镜,样品处理简单,扫描电镜可以直接观察你需要的表面,最好的场发射扫描电镜在1纳米以下分辨率条件下,可以有效观察10nm左右的结构形态形貌(高低起伏几何形状等),钨灯丝扫描电镜在3nm分辨率条件下,可以有效观察60nm以上的结构形貌,都是比较极限的观察条件。

由于电子穿透深度有限,所以使用透射电子一般无法观察大于几个微米厚度样品的表面形貌。

过去用TEM观察钢铁的表面形貌,需要制作复形碳膜,也就是现在样品表面蒸发几十纳米厚碳膜,然后把金属样品腐蚀掉,只留下复制了样品形貌的几十纳米厚的碳膜,然后用TEM观察这个碳膜,可以间接表征块状物体形貌。所以透射电镜基本无法直接观察表面形貌,需要把样品超薄切片或者离子减薄到微米级,才可以进行观察,一般观察的是内部结构的轮廓形态,不会有表面细节。实际上经过超薄处理的样品表面几乎是平的,没有细节,这个样品在扫描电镜下是没有任何形貌反差的,扫描电镜成像信号不会看到内部结构形态。透射电镜分辨率极高,对于几个纳米的结构形态会很轻松表征,进一步可以看到原子晶格排列。整个视场在几个纳米范围内。

如果真需要更加精细的在几十个纳米范围内观察样品形貌,上面的朋友讲的SPM(包括AFM,STM)也是不错选择,但对样品的严格程度和TEM差不多。

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