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場發(fā)射掃描電子顯微鏡是一種高分辨率的電子顯微鏡

閱讀：660 發(fā)布時(shí)間：2025-4-24
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　　‌場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)是一種高分辨率的電子顯微鏡，主要用于觀察和分析固態(tài)樣品的表面形貌以及進(jìn)行微區(qū)成分分析。‌ FESEM利用二次電子成像原理，在納米尺度上觀察生物樣品如組織、細(xì)胞、微生物以及生物大分子等，獲得高分辨率的表面微形貌結(jié)構(gòu)信息。此外，F(xiàn)ESEM還配備高性能x射線能譜儀，能夠同時(shí)進(jìn)行樣品表層的微區(qū)點(diǎn)線面元素的定性、半定量及定量分析，具有形貌和化學(xué)組分綜合分析能力‌。

　　FESEM的工作原理是通過電子槍發(fā)射出高能電子束，經(jīng)過磁透鏡系統(tǒng)的精細(xì)匯聚后，形成細(xì)小的電子束掃描樣品表面。當(dāng)高能電子與樣品相互作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生二次電子、背散射電子等信號，這些信號被探測器收集并轉(zhuǎn)化為電信號，后在顯示系統(tǒng)上形成高分辨率的圖像。FESEM的分辨率可達(dá)1nm，放大倍數(shù)可達(dá)30萬倍及以上，且景深大、視野廣、成像立體效果好‌。

　　工作原理：

　　電子束產(chǎn)生：場發(fā)射電子槍在強(qiáng)電場下(通常需高真空環(huán)境)，使電子從陰極頂部逸出，形成高亮度、相干性好的電子束。

　　聚焦與掃描：電子束經(jīng)電磁透鏡聚焦成納米級探針，在掃描線圈驅(qū)動(dòng)下按柵格或特定路徑掃描樣品表面。

　　信號探測：電子束與樣品相互作用激發(fā)多種信號，如：

　　二次電子(反映表面形貌，用于高分辨率成像)；

　　背散射電子(反映樣品成分和原子序數(shù)差異)；

　　特征X射線(用于元素分析，需配合能譜儀EDS)。

　　成像與分析：探測器收集信號并轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)處理后形成圖像或譜圖。

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