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| 《材料测试技术》六大常用显微技术与设备——扫描电子显微镜 |
| 来源：中国粉体技术网 更新时间：2016-02-25 11:11:38 浏览次数： |
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1.扫描电子显微镜
扫描电子显微镜( Scanning Electron Microscope) ，简称SEM，是一种大型的分析仪器，是20 世纪30 年代中期发展起来的一种新型电镜，是一种多功能的电子显微分析仪器，主要功能是对固态物质的形貌显微分析和对常规成分的微区分析，广泛应用于化工、材料、医药、生物、矿产、司法等领域。
仪器简介
中文名：扫描电子显微镜
外文名：scanning electron microscope（SEM）
简写：SEM
发明：1965年
属性：细胞生物学、材料科学等研究工具
 主要性能参数
1 放大率
与普通光学显微镜不同，在SEM中，是通过控制扫描区域的大小来控制放大率的。如果需要更高的放大率，只需要扫描更小的一块面积就可以了。放大率由屏幕/照片面积除以扫描面积得到。所以，SEM中，透镜与放大率无关。
2 场深
在SEM中，位于焦平面上下的一小层区域内的样品点都可以得到良好的会焦而成象。这一小层的厚度称为场深，通常为几纳米厚，所以，SEM可以用于纳米级样品的三维成像。
作用体积电子束不仅仅与样品表层原子发生作用，它实际上与一定厚度范围内的样品原子发生作用，所以存在一个作用“体积”。作用体积的厚度因信号的不同而不同：
欧革电子：0.5～2纳米。
次级电子：5λ，对于导体，λ=1纳米；对于绝缘体，λ=10纳米。
背散射电子：10倍于次级电子。
特征X射线：微米级。
X射线连续谱：略大于特征X射线，也在微米级。
3 工作距离
工作距离指从物镜到样品最高点的垂直距离。如果增加工作距离，可以在其他条件不变的情况下获得更大的场深。如果减少工作距离，则可以在其他条件不变的情况下获得更高的分辨率。通常使用的工作距离在5毫米到10毫米之间。
4 成象
次级电子和背散射电子可以用于成象，但后者不如前者，所以通常使用次级电子。
5 表面分析
欧革电子、特征X射线、背散射电子的产生过程均与样品原子性质有关，所以可以用于成分分析。但由于电子束只能穿透样品表面很浅的一层（参见作用体积），所以只能用于表面分析。
表面分析以特征X射线分析最常用，所用到的探测器有两种：能谱分析仪与波谱分析仪。前者速度快但精度不高，后者非常精确，可以检测到“痕迹元素”的存在但耗时太长。
6 应用范围
⑴生物：种子、花粉、细菌；
⑵医学：血球、病毒；
⑶动物：大肠、绒毛、细胞、纤维；
⑷材料：陶瓷、高分子、粉末、金属、金属夹杂物、环氧树脂；
⑸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。
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