扫描振镜

LiteScope™ 是一种独特的扫描探针显微镜（SPM）。 它设计用于轻松集成到各种扫描电子显微镜（SEM）中。 组合互补的SPM和SEM技术使其能够利用两者的优势。使用LiteScope™ 及其可更换探针系列，可以轻松进行复杂的样品分析，包括表面形貌，机械性能，电性能，化学成分，磁性能等的表征。

扫描探针显微镜是利用探针针尖尖端原子与样品表面原子或分子存在极微弱的引力或斥力，使得探针微悬臂发生不同程度的弯曲，最终会导致激光在检测器上的位置发生变化，从而得到样品的表面形貌信息。由于探针针尖直接作用于样品表面，因此其针尖的尺寸对于样品的表面形貌测试非常重要。本文采用扫描探针显微镜，使用不同曲率半径的探针，对相同样品的表面形貌进行了对比测试，希望能够帮助大家对SPM测试时的探针选型提供一定的指导参考。

采用岛津扫描探针显微镜SPM-9700HT，可以对页岩样品进行不同扫描范围下的测试，并准确清晰地表征页岩的孔形貌、孔结构分布、孔隙率、孔径分布。

蚊子独特的翅膀结构使其具有独特的飞行原理。本文使用岛津原子分辨率级别的扫描探针显微镜SPM-9700HT测试了蚊子翅膀边缘处鳞片的表面形貌结构，并进行了剖面数据分析，有望拓展人们对于蚊子等生物翅膀结构的深入认知。

在刑侦中经常遇到各种各样的发泡塑料，通过利用飞纳台式扫描电镜观察发泡塑料中的微孔形态及能谱仪分析发泡塑料的成分可以有效地甄别不同的发泡塑料，从而为刑侦提供新的证据。发泡塑料是一类由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的高分子材料，如图 1，2 所示，其具有质轻、隔热、吸音、减震等特性，且介电性能优于基体树脂，用途很广。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，常用的塑料有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛等。

由于遗传、年龄、营养、睡眠不足、精神压力等原因，乌黑靓丽的头发逐渐被干枯毛躁的白发取代。通过光学显微镜观察发现，头发由黑变白后，表面的鳞片结构也随之发生改变。本文使用岛津原子分辨率级别的扫描探针显微镜SPM-9700HT分别测试了人类黑头发和白头发的表面形貌结构，有望对白头发产生的机理研究提供一定的数据支持。

在牙科研究中，显微镜是一种通用的工具。光学显微镜一般在牙科诊所的日常工作中使用，而电子显微镜提供表面细节信息，因此被用于许多课题研究。下面我们详细分析一些案例，帮助深入了解如何使用扫描电镜（SEM）研究牙科。

扫描热显微镜是一种原子力成像模式，绘制样品表面热传导性的变化。与原子力其他测量材料特性模式（LFM，MFM，EFM）相似，扫描热数据能与形貌像数据同时获得。扫描热模式需要使用特殊的纳米制作的测温探针。

铅酸电池（VRLA），是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。铅酸电池的正负极材料均以铅为主，通过扫描电镜能观测正负极材料经过硫酸腐蚀后的形貌变化，控制生产管控以及缺陷研究。以下是使用飞纳台式扫描电镜拍摄的一系列铅酸电池正负极在没经过腐蚀和经过腐蚀的对比图，并研究其中的区别。

氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，因经氧化后，其上含氧官能团增多而使其性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善其本身性质，从而具有良好的润湿性能、水分散性和表面活性，将在改善材料的热学、电学、力学等综合性能方面发挥重要作用。本文参考国家标准GB/T 40066-2021《纳米技术 氧化石墨烯厚度测量 原子力显微镜法》，采用岛津扫描探针显微镜测试了氧化石墨烯样品的表面形貌，并通过线性拟合法计算了氧化石墨烯的厚度，希望对氧化石墨烯的研究提供一定的帮助。

全新设计的电子光路、场发射灯丝，革命性的震动免疫与磁场隔离、稳定的真空系统，将台式扫描电镜的分辨率突破到 1.8 nm 以内，同时不受安装楼层、震动、磁场的限制。全自动的 15 秒抽真空系统，使得用户可以在 1 分钟内获取材料的形貌和成分信息。

诱导多能干细胞在再生医学中的应用已获得巨大进步，且已有相关临床报道。研究表明，诱导多能干细胞的特征，如菌落形状、增殖速率，取决于细胞系来源及培养方法，且在特定情况下可形成癌细胞。因此可推测诱导多能干细胞的差异，即个体性，是决定其分化为不同细胞的重要因素之一。阐明该细胞的个体性有望成为再生医学的创新技术。然而，目前仍存在许多对细胞的个体性产生影响的不确定性因素，这已阻碍了诱导多能细胞的应用。本文借助扫描探针显微镜（SPM）观测细胞形状，所用样品为无差别的诱导多能干细胞，同时以癌变的海拉细胞（Hela Cells）作为反例。实验证明海拉细胞为圆形，而诱导多能干细胞呈扁平状且细胞间的黏连作用使之形成网络结构。

扫描探针显微镜，它是各种显微镜的统称，通过多功能一体化后，可以实现材料表面的结构与性质的测量，如对材料表面的形貌、粗糙度、电流电势分布以及磁畴分布情况进行测量，可以说它是材料科学领域中一个不可或缺的表征仪器。说起材料，就不得不提它的重要性。纵观人类发展的历史，我们不难发现，生产技术每一次的革新都离不开材料的突破，材料决定了社会发展的进程。在这材料中，新能源材料与功能材料扮演着重要的角色。随着科技的发展，传统的不可再生能源已不能满足需求，需要发展像太阳能、氢能、核能、风能等新能源；单一功能的材料也不能满足发展的要求了，需要开发出具有特殊、多功能性的新材料，如万能材料石墨烯、碳纳米管以及具有无限可能的高分子材料。功能材料，就是指通过光、电、化学等作用后具有特定功能的材料，通过功能化后，实现同时具有两种甚至多种功能，如比普通钢材还硬的具有抗腐蚀性工程的塑料，具有抗菌、抗螨虫、低温远红外发热等功能的石墨烯改性纤维，具有生物相容性好的人造组织和器官，它们的出现，不仅关乎人民生活质量的改善和提高，更关乎一个国家未来的发展。“十二五”期间多项国家级技术发明一等奖、科技进步一等奖、自然科学一等奖等均颁发给了新材料领域的技术成果，足以可见发展新材料的重要性。扫描探针显微镜具有纳米级的分辨率，在生物、医学、材料、微电子等应用学科均有它的用武之地，它在新材料的应用以及今后的新材料发展中发挥着重要作用。

二氧化硅薄膜具有良好的硬度、光学、介电性质及耐磨、抗侵蚀等特性，在光学、微电子等领域有着广泛的应用前景，是目前国际上广泛关注的功能材料。本文采用岛津扫描探针显微镜（SPM）技术对二氧化硅薄膜样品的表面形貌以及粗糙度进行了表征，对二氧化硅薄膜的制备方法和制备工艺优化提供了一定的指导。

扫描探针显微镜，它是各种显微镜的统称，通过多功能一体化后，可以实现材料表面的结构与性质的测量，如对材料表面的形貌、粗糙度、电流电势分布以及磁畴分布情况进行测量，可以说它是材料科学领域中一个不可或缺的表征仪器。说起材料，就不得不提它的重要性。纵观人类发展的历史，我们不难发现，生产技术每一次的革新都离不开材料的突破，材料决定了社会发展的进程。在这材料中，新能源材料与功能材料扮演着重要的角色。随着科技的发展，传统的不可再生能源已不能满足需求，需要发展像太阳能、氢能、核能、风能等新能源；单一功能的材料也不能满足发展的要求了，需要开发出具有特殊、多功能性的新材料，如万能材料石墨烯、碳纳米管以及具有无限可能的高分子材料。目前的新能源材料主要集中在绿色二次电池、氢能、燃料电池、太阳能电池和核能方面，当前的研究技术前沿包括了高能储氢材料、聚合物锂离子电池材料、多晶薄膜太阳能电池材料等。在自然能源利用(太阳能和风力发电)领域，人们努力去提高转化为电能的效率，如钙钛矿太阳能电池材料，经过十年的发展，其光电转化效率从最开始的3.8%到今天的24.2%。能源的获取很重要，如何去低损耗存储和可控释放同样重要，为了灵活应对电力需求，就有了我们今天的聚合物锂离子电池等可充放的大容量二次电池，这些都离不开材料的发展。扫描探针显微镜具有纳米级的分辨率，在生物、医学、材料、微电子等应用学科均有它的用武之地，它在新材料的应用以及今后的新材料发展中发挥着重要作用。

扫描探针显微镜，它是各种显微镜的统称，通过多功能一体化后，可以实现材料表面的结构与性质的测量，如对材料表面的形貌、粗糙度、电流电势分布以及磁畴分布情况进行测量，可以说它是材料科学领域中一个不可或缺的表征仪器。说起材料，就不得不提它的重要性。纵观人类发展的历史，我们不难发现，生产技术每一次的革新都离不开材料的突破，材料决定了社会发展的进程。在这材料中，新能源材料与功能材料扮演着重要的角色。随着科技的发展，传统的不可再生能源已不能满足需求，需要发展像太阳能、氢能、核能、风能等新能源；单一功能的材料也不能满足发展的要求了，需要开发出具有特殊、多功能性的新材料，如万能材料石墨烯、碳纳米管以及具有无限可能的高分子材料。功能材料，就是指通过光、电、化学等作用后具有特定功能的材料，通过功能化后，实现同时具有两种甚至多种功能，如比普通钢材还硬的具有抗腐蚀性工程的塑料，具有抗菌、抗螨虫、低温远红外发热等功能的石墨烯改性纤维，具有生物相容性好的人造组织和器官，它们的出现，不仅关乎人民生活质量的改善和提高，更关乎一个国家未来的发展。“十二五”期间多项国家层面技术发明一等奖、科技进步一等奖、自然科学一等奖等均颁发给了新材料领域的技术成果，足以可见发展新材料的重要性。扫描探针显微镜具有纳米级的分辨率，在生物、医学、材料、微电子等应用学科均有它的用武之地，它在新材料的应用以及今后的新材料发展中发挥着重要作用。

忆阻器是电阻、电容、电感之外的第四种电路基本元件，具有高速、非易失性、高集成度、兼具信息存储与计算功能等特点。本文采用天然蚕丝作为原材料，制备了一种具有低工作电压、高耐久性的丝素纳米纤维（SNFs）基生物忆阻器，并采用岛津扫描探针显微镜SPM-9700HT的动态模式、电流模式以及表面电势模式（KPFM）表征了SNFs薄膜的开关电压以及对注入电荷的捕获和存储行为。

飞纳台式扫描电镜在锂离子电池领域的最新应用——结合手套箱飞纳电镜手套箱版：市面上唯一一台可以放置在手套箱内进行工作的扫描电镜。锂电池材料在检测过程中，为了防止空气与锂电池材料的相互反应，往往需要在惰性气体环境下进行工作。氩（Ar）气手套箱是最常用的隔绝空气设备。飞纳电镜开创了扫描电镜在氩（Ar）手套箱内进行正常工作的先例。扫描电镜如何实现在氩（Ar）手套箱内进行正常工作？飞纳电镜自身的天然优势是基础：1.集成化程度高：占用空间小，主机尺寸仅为 286(w) x 566(d) x 495(h)，可放置在手套箱内；2.结构精简：除主机系统外，只需要配置一个外置隔膜泵，而隔膜泵管道可以通过 feedthrough连接到手套箱外部；3.系统安全性好：飞纳电镜采用 Linux 系统，无需担心系统遭到病毒破坏时，需将电镜取出修理；4.系统的防震性能：飞纳电镜工作时，全部电子光学元件连同样品杯是固定在一起的，外界的震动不会引起图像成像的模糊，完全可以放置在手套箱这种不是特别稳定的工作环境下；5.上提式舱门进样：相比于传统正面推拉式进样，或者侧窗快速进样口推拉式进样，飞纳电镜在进样时舱门是上提式打开的，这样不但节省了大量空间，用户还可以清楚看到装样的过程，飞纳电镜舱门设有保护装置，可以避免误操作；6.灯丝寿命长：用户可以连续使用数年而不需要更换灯丝，也就不需要将电镜从手套箱内取出；除了飞纳电镜自身的天然优势，飞纳电镜研发团队克服了在氩气环境下，高压部件火花放电的问题。扫描电镜在工作过程中，高压发生装置往往会产生数十千伏的高压，而氩气相比空气，更容易被电离，引起高压击穿，轻则影响高压的产生，重则损坏仪器元件。飞纳电镜氩（Ar）气体手套箱版成功地将所有高压发生元件束缚在耐高压树脂保护环境下，成功避免了氩（Ar）气体环境下高压不稳定的问题。

上一篇文章中（扫描电镜选型指南【上】）我们就放大倍数、分辨率和电子源这三个方面，讲解了扫描电镜的基本性能。这篇文章将继续围绕台式扫描电镜的基本性能以及设备性能拓展和用户体验为大家提供足够的信息来选择最适合您需求的电子显微镜。

扫描电镜主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。扫描电子显微镜可以观察到样品表面的微观结构，从微观结构出发来分析一下锂电池负极材料的内部结构。

扫描电镜作为微观形貌物证对司法鉴定至关重要，案发现场采集的物证材料通常是微量的。物证材料成分各异，种类繁多，考虑到“先无损，再有损”的检测原则，扫描电镜结合能谱结果分析成为一种良好的选择。

新型的一种节能建筑材料设计，是在一种无机材料里面填充石蜡来保持建筑的恒温以及防水作用，这个效果的好坏与无机材料的孔隙率和孔隙大小有关系，也与石蜡在这种材料中的填充情况有关系。所以，必须使用到扫描电镜来观察样品填充的微观情况。原本认为扫描电镜就是一个观察微观形貌的工具，制备好样品就能够得到理想的结果了，结果上机一看，就颠覆了简单的思维，结局并不是想象的那样̷̷上图：

传统意义上来说扫描电镜即是新型的电子光学仪器。它具有制样简单、放大倍数可调范围宽、图像的分辨率高、景深大等特点。数十年来，扫描电镜已广泛地应用在生物学、医学、冶金学等学科的领域中。随着各个学科的深入交叉，不同的需求越来越多，扫描电镜的附加功能也越来越多，例如，在扫描电镜上增加阴极荧光（CL）、冷热台、EBSD、电极插件等等，这些一般都是应用于科研工作中，而除此之外的针对不同样品的特殊要求的拓展却并不多。在台式扫描电镜中却有专门针对客户不同需求所设计的不同专业的软件，对于不同类型样品和要求的客户来说，大大提高了扫描电镜的拓展功能和使用效率，可以解决许多实际问题，因此在各行各业中应用越来越广泛。

磁畴是指铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域。磁畴的存在对铁磁材料的磁性具有重要影响。由于配位数、晶格常数和价电子分布等的差异，目前关于块状软磁高熵合金的理论推导结果不能直接应用于软磁高熵合金薄膜，因此需要深入的研究来揭示软磁高熵合金薄膜(HEATFs)的磁性。本文采用扫描探针显微镜SPM-9700HT的磁力模式测试了软磁高熵合金薄膜的磁畴结构，发现其呈现典型的迷宫状磁畴分布。这一方法直观地反映了薄膜厚度及成分对磁畴大小的影响。

扫描电镜（SEM）用电子束扫描样品表面，收集携带电子束与样品相互作用信息的反射电子。如果样品仓内残留有空气，空气原子与电子束相互作用，部分偏转电子，并在图像上增加噪声。这就是扫描电镜成像前必须达到一定真空度的原因。但是，虽然高的真空对于准确的分析来说是至关重要的，但它也会对某些类型的材料成像产生负面影响，例如含有水分的样品。阅读这篇博客，了解如何在扫描电镜的真空环境中观察对真空敏感的样品，并保持样品结构完整。

扫描电镜作为一种基础显微成像工具，因具有超高的放大能力，从而被高校、科研院所、材料研发和质量分析部门广泛用于研发、生产过程。相比于光学放大器件，扫描电子显微镜使用电子束进行成像，放大、分辨能力比光学显微镜有非常大的提升。

通过之前的 “如何通过选择加速电压来提高扫描电镜的图像质量” 与 “样品导电性对扫描电镜成像的影响” 这两篇文章，大家都了解了加速电压与样品导电性对图像的成像质量有非常大的影响。其实，除了加速电压与样品的导电性，电镜的束流强度、图像亮度对比度、图像像散等都会影响扫描电镜图像的成像质量。今天，这篇文章将围绕如何选择束流强度，提高样品的成像质量。

扫描电镜主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。扫描电子显微镜可以观察到样品表面的微观结构，从微观结构出发来分析一下种植牙钉材料的表面情况。

扫描电子显微镜是观察物质微观表面形貌的主要工具，它主要由真空系统、电子光学系统、图像系统和控制系统组成。现代扫描电子显微镜图像显示系统和控制系统都已经实现PC控制下的数字化，同时增加了图像处理功能，能够容易的与通用软件相结合，方便编辑报告、论文和信息传送。对于早期模拟图像系统和专用计算机控制的数字图像系统的扫描电子显微镜可以通过外接计算机图像采集系统实现模拟图像数字化，或图像系统数字化。什么是模拟图像数字化？就是将获取的图像模拟信号经过模数转换器（ADC）变成数据输入到计算机中存储、显示和处理。根据这种原理制成的图像系统，就是我们常说的被动式图像系统。其优点：采集卡电路简单，价格便宜。缺点：安装、调试困难，因为它需要和扫描电子显微镜的扫描系统同步，所以要改变原扫描电子显微镜内部电路，稍不小心就会造成事故，给扫描电子显微镜带来硬伤。另外，由于不能和扫描电子显微镜扫描真正同步，采集到的图像变形，最为明显的是圆变为椭圆，同时不能实时处理，只有将采集到的图像存储以后进行处理，才可以输出。什么是图像系统数字化？用数字扫描系统替代模拟扫描系统，由此获取的图像信号数据，完全对应电子束扫描点上的样品信息，图像显示分辨率对应电子束在样品上扫描过的行和列的点数，图像扫描和图像显示全数字化。需要说明的是现代数字扫描电子显微镜自定义分辨率值为：1024×1024，这是一个最佳值（从采集速度和分辨率两方面考虑），这和被动式图像系统所谓的图像分辨率不是一个概念。我们称这样的系统为主动式图像系统，国外升级扫描电子显微镜也是采用此种方法。其优点：图像质量高，速度快，不会产生图像变形等问题，安装简单，因为所有扫描电子显微镜都预留有外部图像控制接口，当外部控制信号到来时，内部扫描部分自动被旁路，显示部分被消隐，不需要改变任何内部电路结构。缺点：采集卡电路复杂，成本高。 综述，以上介绍了两种扫描电子显微镜改造图像系统的方法，最主要的区别在于是“被动式图像系统”还是“主动式图像系统”上，其中主动式图像系统是近年来国际上普遍使用的，因为被动式图像系统是一种早期图像数字化过渡产品，所谓的图像分辨率实质上是模拟信号取样点数，并非数字图像分辨率，像质较差，而主动式图像系统标称的分辨率才真正是数字图像分辨率，可以有效提高图像质量。

扫描电镜作为一种常用的显微分析工具，可以对各类金属断口进行观察，进行断口类型的判定、形貌的分析、失效分析等研究。随着扫描电镜功能的不断完善和提升，扫描电镜能够完成的工作也越来越多，不仅为改善材料性能的研究提供了可靠依据，同时也在生产工艺控制、新产品设计和研究等方面发挥了重要作用。