场发射扫描显微镜

请问发射环境扫描电子显微镜原理是什么？与发射扫描电子显微镜有什么区别？还有哪本书有发射环境扫描电子显微镜介绍吗？谢谢

湖南怀化学院德国蔡司公司SigmaHD型热场发射扫描电子显微镜于2015年10月正式投入使用并可对外提供测试服务。仪器配备：镜筒内二次电子(In-lens)、二次电子(SE2)、背散射电子(BSE)及能谱仪(EDS)等探测器。二次电子像分辨率可达1.0 nm (30 kV)。测试样品基本无需排队、可随到随测，2-4个工作日内给出测试结果。联系人：杨老师联系电话：18152731699

分享一篇关于高通量SEM的文献。《电子显微学报》2023年4月，第42卷第2期。本文重点阐述高通量扫描电镜概念与发展的过程，具体介绍了高通量扫描电镜拟要解决的问题和对应的设计思路，给出了综合数据通量的定义和影响因素。同时阐述了相应的实现手段，分别从重要模组角度介绍高通量扫描电镜的核心性能。通过实际案例计算，分析比较了高通量扫描电镜与标准场发射扫描电镜间的结果差异。探讨了高通量扫描电镜适合应用的领域，同时指出了目前的设计还存在的不足并展望该技术今后的发展前景。

谁有发射电子显微镜和扫描电子显微镜的知识啊，本人菜鸟一枚

[url=https://www.instrument.com.cn/zt/DJSPZJ][img=,610,90]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206171757595418_2265_5531796_3.gif!w610x90.jpg[/img][/url]【电镜视频大赛】KYKY-EM8100场发射枪扫描电子显微镜——中科科仪

扫描式电子显微镜的系统在设计上，主要是电子枪 (Electron Gun) 发射电子束组成，经过一组磁透镜聚焦 (Condenser Lens) 聚焦后,用遮蔽孔径 (Condenser Aperture) 选择电子束的尺寸(Beam Size)后,通过一组控制电子束的扫描线圈,再透过物镜 (Objective Lens) 聚焦,打在样品上,在样品的上侧装有讯号接收器,用以择取二次电子 (Secondary Electron) 或背向散射电子 (Backscattered Electron) 成像。[align=center][img]http://www.gdkjfw.com/bdimages/upload1/20181106/1541469521405510.jpg[/img][/align]场发射电子枪分别比钨丝和六硼化镧丝亮10至100倍，电子能量分散仅为0.2-0.3eV，因此使用目前可用的高分辨率扫描电子显微镜。场发射型电子枪具有高达1nm或更小的分辨率。目前，有两种场发射电子枪：冷场发射（FE），热场发射（TF）。当真空中的金属表面经受108V / cm的电子加速电场时，发射相当大量的电子。该过程称为场发射。原理是高电场引起电子潜在无序的肖特基效应，即使屏障的宽度较窄且高度较低，因此电子可以直接“扫过”狭窄的能量屏障并离开阴极。场发射电子从尖锐的阴极尖端发射，因此它们可以非常薄并且高电流密度的电子束可以达到电子枪的热量的数百倍甚至数千倍。选择用于场发射电子枪的阴极材料必须是高强度材料，以承受在高电位置施加到阴极尖端的高机械应力。由于高强度，钨是优选的阴极材料。场发射枪通常是下一个。阳极用于产生拾取电子、，聚焦、和加速电子的功能。由阳极的特殊形状产生的静电场可以聚焦在电子上，因此不再需要Weiss盖或栅极。第一个（顶部）阳极主要目的是改变场发射的提取电压以控制尖端场发射的电流强度，而第二个（下部）阳极主要决定加速电压以将电子加速到所需的能量。为了从非常细的钨尖端场发射电子，金属表面必须完全清洁，其表面上没有任何外来物质原子或分子，即使只有一个外来原子落在表面上，它也会减少电子场发射，所以场发射电子枪必须保持超高真空，以防止原子在钨阴极表面积聚。由于超高真空设备的极高价格，除非需要高分辨率SEM，否则通常较少使用场发射电子枪。冷场发射型的最大优点是电子束直径最小，亮度最高，因此图像分辨率最佳。能量分散最小，因此可以改善低电压操作的效果。为了避免针尖被外来气体吸附，场发射电流减小。并且发射电流不稳定，冷场发射型电子枪必须在10-10托的真空下工作。但是，必须定期将尖端加热到2500K（这个过程称为闪蒸）以除去吸附的气体原子。另一个缺点是发射的总电流最小。热场电子枪在1800K下操作，这避免了大部分气体分子吸附在针尖表面上，因此消除了对针尖闪烁的需要。热模式可以保持更好的发射电流稳定性并且可能很差。在真空（10-9托）下操作。尽管亮度类似于冷型，但其电子能量分布比冷型大3~5倍，并且图像分辨率差，通常较少使用。

具体要求：1. 预算300万以内，包括场发射扫描电子显微镜，能谱仪，离子溅射仪；2. 主要从事锂离子电池电极材料研究，磁性样品会比较多，低电压下最好能有较好的分辨率；3. 维护成本低，易上手。此前考察的有蔡司sigma 500和日立su8010，一个是热场，一个是冷场，请专家给给意见~

[font=宋体]到人类对自然的探索永无止境，为了了解和研究自然，人类最初通过肉眼来观察自然中的各种现象。但是人眼的观察能力有限，在正常情况下，人眼可分辨的最小尺寸约为[/font]0.2 mm[font=宋体]。为了把人眼的观察范围拓展到微观领域，就必须借助显微镜，将微观形貌放大，来满足人眼观察的需要。[/font][font=宋体]不管哪种类型的显微镜，其工作原理都相似，一束极细的照明光束[/font]([font=宋体]电子束[/font])[font=宋体]以一定的方式照射到样品上，照明光束[/font]([font=宋体]电子束[/font])[font=宋体]和样品间的相互作用产生带有样品信息的信号，将这些信号收集、放大和成像，形成样品的放大图像，最后被记录介质记录。[/font][font=宋体]扫描电镜以聚焦电子束为照明源，聚焦电子束以周期性方式逐点逐行扫描样品，产生带有样品信息的各种信号，包括背散射电子、二次电子和特征[/font]X[font=宋体]射线。信号接收装置收集、放大和处理这些信号，从而获得微区放大图像和微区元素组分信息。[/font][align=left][font=宋体]如何使用扫描电镜？如何处理电镜获得的微观图像？[/font][/align][align=center][font=宋体][img=,225,304]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/04/202404231030103572_8293_1603833_3.png!w225x304.jpg[/img]《场发射扫描电镜的理论与实践》[/font][/align][align=center][font=宋体]作者：李永良，徐驰，李文雄，张月明 著[/font][/align][align=center][font=宋体]出版社：人民邮电出版社[/font][/align][align=center][font=宋体]出版时间：2024-4[/font][/align][align=center][font=宋体]书号：9787115631954[/font][/align][align=left][font=宋体]内容简介[/font][/align][align=left][font=宋体] [/font][/align][align=left][font=宋体]场发射扫描电镜的出现，标志若扫描电镜进入一个崭新的时代，扫描电镜技术取得了巨大进步。新型电子枪、浸没式物镜、穿镜二次电子探测器、模拟背散射、E×B和电子束减速等新技术的应用，极大地提高了扫描电镜的性能，场发射扫描电镜已经成为各类分析测试实验室必备的仪器。[/font][/align][align=left][font=宋体]本书系统地论述了扫描电镜基础理论、扫描电镜的结构和成像原理，通过实操案例详细地介绍了扫描电镜的调试和参数选择，重点介绍了样品制备及场发射扫描电镜在生物、环境和材料领域中的应用。 本书适合材料、化学、生物、微电子、半导体和环境等领域的科研院所和高校相关专业师生阅读，可为相关行业研究人员和从业者提供有益参考。 [/font][/align][align=left][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left]本书特点[/align][align=left][/align][align=left]1. [font=宋体]理论研究[/font]+[font=宋体]实践操作的强大作者团队[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left][font=宋体]本书作者[/font][font=宋体]李永良在北京师范大学分析测试中心电镜室从事电子显微镜的教学和测试工作30余年，具有丰富的扫描电镜操作和分析经验，能够深入了解初学者、进阶者在不同使用阶段面临的具体问题，同时有多位具有丰富扫描电镜使用和管理经验的从业者共同编著，提供专业的指导和帮助。[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left] [/align][align=left][/align][align=left]2. [font=宋体]从电镜结构到成像原理，帮助读者全面了解场发射扫描电镜[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left][font=宋体]本书系统论述了场发射扫描电镜的理论与实践。在前两个章节分别介绍了扫描电镜基础理论、结构和成像原理。[/font]=[font=宋体]，能够帮助刚接触到扫描电镜的实验室新手、行业新入门者建立牢固的基础，应对更多更复杂的实验室使用场景。[/font][/align][align=left][/align][align=left]3. [font=宋体]从参数选择到样品制备再到问题图像处理，从实践角度指导操作[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left]仪器的调试和工作参数对扫描电镜的最终图像影响很大，本书通过实操案例介绍了扫描电镜的调试过程及不同工作参数对图像的影响，总结了包括粉末样品、截面样品等一些常见样品的制备方法，结合具体图像分析了图像散焦、辐照损伤等问题图像处理的办法。[/align][align=left][/align][align=left]4. [font=宋体]具体案例出发，展示扫描电镜在多个领域的具体应用[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left][font=宋体]本书分别选择扫描电镜在植物花粉、纳米材料、[/font]PM?s[font=宋体]颗粒物、建筑材料、沉积膜、磁性粉末和纳米催化剂等方面的应用，列举了大量的实例和图片，希望为帮助多个学科领域的读者正确理解扫描电镜。[/font][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left]推荐读者[/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left] [/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left]本书的读者包括开设相关课程的部分职业学校的学生、生化环材物理等学科的大学生、研究生以及电镜操作人员。 [/align][align=left]扫描电镜已经普及，在国内部分高职院校开设了培训课程，很多大学也开设了扫描电镜的选修课或者培训课程，本书可以作为参考书，也适合于企业、研究所的电镜培训班使用。[/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left]作者简介[/align][align=left][/align][align=left][font=宋体]李永良 北京师范大学分析测试中心副研究员，1988年入职北京师范大学分析测试中心电镜室，从事电子显微镜的教学和测试工作30余年，在国内外期刊上合作发表论文超150篇，其中第一作者论文38篇。 徐驰 北京师范大学核科学与技术学院讲师、硕士生导师，兼任北京师范大学分析测试中心透射电子显微镜主管工程师。中国核学会射线束技术分会理事，主要研究方向为金属材料辐照损伤、极端环境材料腐蚀机理，以及[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color]等离子体氧化技术应用。 李文雄 2005年进入电子显微镜行业，从业以来，努力将碎片化的销售和管理经验进行系统化梳理。中国人民大学商学院硕士，中国人民大学北京校友会副秘书长，中国人民大学西南校友会副会长。 张月明 2017年毕业于钢铁研究总院，师从李卫院士，研究领域为稀土永磁材料。数年来一直致力于电子显微镜的推广工作，对电子显微镜在金属及磁性材料领域的应用有独到见解，现就职于日立科学仪器（北京）有限公司。 [/font][/align][align=left][font=宋体][/font][/align][align=left][font=宋体][img=,690,1190]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/04/202404231038403967_1874_1603833_3.jpg!w690x1190.jpg[/img][/font][/align][align=left][/align][align=left][/align][font=宋体][/font][align=left] [/align]

1. 光学显微镜以可见光为介质，电子显微镜以电子束为介质，由于电子束波长远较可见光小，故电子显微镜分辨率远比光学显微镜高。光学显微镜放大倍率最高只有约 1500倍，扫描式显微镜可放大到10000倍以上。 2. 根据de Broglie波动理论，电子的波长仅与加速电压有关： λe＝h / mv＝ h / (2qmV)1/2＝12.2 / (V)1/2 (?) 在 10 KV 的加速电压之下，电子的波长仅为0.12?，远低于可见光的4000 - 7000?， 所以电子显微镜分辨率自然比光学显微镜优越许多，但是扫描式电子显微镜的电子束直径大多在50-100?之间，电子与原子核的弹性散射 (Elastic Scattering) 与非弹 性散射 (Inelastic Scattering) 的反应体积又会比原有的电子束直径增大，因此一般穿透式电子显微镜的分辨率比扫描式电子显微镜高。 3. 扫描式显微镜有一重要特色是具有超大的景深(depth of field)，约为光学显微 镜的300倍，使得扫描式显微镜比光学显微镜更适合观察表面起伏程度较大的样品。 4. 扫描式电子显微镜，其系统设计由上而下，由电子枪 发射电子 束，经过一组磁透镜聚焦 (聚焦后，用遮蔽孔径 选择电子束的尺寸后，通过一组控制电子束的扫描线圈，再透过物镜 聚焦，打在样品上，在样品的上侧装有讯号接收器，用以择取二次电子或背向散射电子成像。 5. 电子枪的必要特性是亮度要高、电子能量散布 要小，目前常用的种类计有三种，钨(W)灯丝、六硼化镧(LaB6)灯丝、场发射 (Field Emission)，不同的灯丝在电子源大小、电流量、电流稳定度及电子源寿命等均有差异。 6. 热游离方式电子枪有钨(W)灯丝及六硼化镧(LaB6)灯丝两种，它是利用高温使电子具有足够的能量去克服电子枪材料的功函数(work function)能障而逃离。对发射电流密度有重大影响的变量是温度和功函数，但因操作电子枪时均希望能以最低的温度来操作，以减少材料的挥发，所以在操作温度不提高的状况下，就需采用低功函数的材料来提高发射电流密度。 7. 价钱最便宜使用最普遍的是钨灯丝，以热游离 (Thermionization) 式来发射电子,电子能量散布为 2 eV，钨的功函数约为4.5eV，钨灯丝系一直径约100μm，弯曲成V形的细线，操作温度约2700K，电流密度为1.75A/cm2，在使用中灯丝的直径随着钨丝的蒸发变小，使用寿命约为40~80小时。 8. 六硼化镧(LaB6)灯丝的功函数为2.4eV，较钨丝为低，因此同样的电流密度，使用LaB6只要在1500K即可达到，而且亮度更高，因此使用寿命便比钨丝高出许多，电子能量散布为 1 eV，比钨丝要好。但因LaB6在加热时活性很强，所以必须在较好的真空环境下操作，因此仪器的购置费用较高。 9. 场发射式电子枪则比钨灯丝和六硼化镧灯丝的亮度又分别高出 10 - 100 倍，同 时电子能量散布仅为 0.2 - 0.3 eV，所以目前市售的高分辨率扫描式电子显微镜都采用场发射式电子枪，其分辨率可高达 1nm 以下。 10. 场发射电子枪可细分成三种:冷场发射式,热场发射式,及萧基发射式 11. 当在真空中的金属表面受到108V/cm大小的电子加速电场时，会有可观数量的电 子发射出来，此过程叫做场发射，其原理是高电场使电子的电位障碍产生Schottky效应，亦即使能障宽度变窄，高度变低，因此电子可直接"穿隧"通过此狭窄能障并离开 阴极。场发射电子系从很尖锐的阴极尖端所发射出来，因此可得极细而又具高电流密 度的电子束，其亮度可达热游离电子枪的数百倍，或甚至千倍。 12. 场发射电子枪所选用的阴极材料必需是高强度材料，以能承受高电场所加诸在阴 极尖端的高机械应力，钨即因高强度而成为较佳的阴极材料。场发射枪通常以上下一组阳极来产生吸取电子、聚焦、及加速电子等功能。利用阳极的特殊外形所产生的静电场，能对电子产生聚焦效果，所以不再需要韦氏罩或栅极。第一(上)阳极主要是改变场发射的拔出电压,以控制针尖场发射的电流强度，而第二 (下)阳极主要是决定加速电压，以将电子加速至所需要的能量。 13. 要从极细的钨针尖场发射电子，金属表面必需完全干净，无任何外来材料的原子 或分子在其表面，即使只有一个外来原子落在表面亦会降低电子的场发射，所以场发 射电子枪必需保持超高真空度，来防止钨阴极表面累积原子。由于超高真空设备价格 极为高昂，所以一般除非需要高分辨率SEM，否则较少采用场发射电子枪。 14. 冷场发射式最大的优点为电子束直径最小，亮度最高，因此影像分辨率最优。能 量散布最小，故能改善在低电压操作的效果。为避免针尖被外来气体吸附，而降低场发射电流，并使发射电流不稳定，冷场发射式电子枪必需在10-10 torr的真空度下操作，虽然如此，还是需要定时短暂加热针尖至2500K(此过程叫做flashing)，以去除 所吸附的气体原子。它的另一缺点是发射的总电流最小。 15. 热场发式电子枪是在1800K温度下操作，避免了大部份的气体分子吸附在针尖表面，所以免除了针尖flashing的需要。热式能维持较佳的发射电流稳定度，并能在较 差的真空度下(10-9 torr)操作。虽然亮度与冷式相类似，但其电子能量散布却比冷 式大3~5倍，影像分辨率较差，通常较不常使用。 16. 萧基发射式的操作温度为1800K，它系在钨(100)单晶上镀ZrO覆盖层，ZrO将功函 数从纯钨的4.5eV降至2.8eV，而外加高电场更使电位障壁变窄变低，使得电子很容易以热能的方式跳过能障(并非穿隧效应)，逃出针尖表面，所需真空度约10-8~10-9torr 。其发射电流稳定度佳，而且发射的总电流也大。而其电子能量散布很小，仅稍逊于冷场发射式电子枪。其电子源直径比冷式大，所以影像分辨率也比冷场发射式稍差一点。 17. 场发射放大倍率由25倍到650000倍，在使用加速电压15kV时，分辨率可达到1nm，加速电压1kV时，分辨率可达到2.2nm。一般钨丝型的扫描式电子显微镜仪器上的放大倍率可到200000倍，实际操作时，大部份均在20000倍时影像便不清楚了，但如果样品的表面形貌及导电度合适，最大倍率650000倍是可以达成的。 18. 由于对真空的要求较高，有些仪器在电子枪及磁透镜部份配备了3组离子泵(ion pump)，在样品室中，配置了2组扩散泵(diffusion pump)，在机体外，以1组机械泵负责粗抽，所以有6组大小不同的真空泵来达成超高真空的要求，另外在样品另有以液态氮冷却的冷阱(cold trap)，协助保持样品室的真空度。 19. 平时操作，若要将样品室真空亦保持在10-8pa(10-10torr)，则抽真空的时间将变长而降低仪器的便利性，更增加仪器购置成本，因此一些仪器设计了阶段式真空( step vacuum)，亦即使电子枪、磁透镜及样品室的真空度依序降低，并分成三个部份来读取真空计读数，如此可将样品保持在真空度10-5pa的环境下即可操作。平时待机或更换样品时，为防止电子枪污染，皆使用真空阀(gun valve)将电子枪及磁透镜部份与样品室隔离，实际观察时再打开使电子束通过而打击到样品。 20. 场发射式电子枪的电子产生率与真空度有密切的关系，其使用寿命也随真空度变差而急剧缩短，因此在样品制备上必须非常注意水气，或固定用的碳胶或银胶是否烤干，以免在观察的过程中，真空陡然变差而影响灯丝寿命，甚至系统当机。

课程内容提纲 第一部分：扫描电镜第一章：扫描电镜1．1 慨论1．2扫描电镜原理1．3扫描电镜结构1．4扫描电镜的分辨率1．5扫描电镜图像的形成第二章：高分辨扫描电子显微镜2．1 场发射扫描电子显微镜2．2 SE和BSE之差做为信号的方式2．3 工作距离2．4 使用强磁物镜的方式第三章：扫描电子显微镜的实践3．1 扫描电子显微镜的操作3．2 扫描电子显微镜图像的毛病3．3 扫描电子显微镜的保养3．4 扫描电子显微镜的安装条件3．5 扫描电子显微镜的验收与维护3．6小结第四章：计算机图像演示第二部分：能谱分析第一章、引 言第二章、EDS系统的工作原理1．系统概述2.吸收和处理过程3．计数率的考虑4．谱仪的分辨率第三章、X 射线的产生和与物质的相互作用1．萤光产额2．连续辐射的产生3．莫塞莱定律X射线定性分析4．X射线的吸收5．二次发射（萤光）第四章、X射线测量第五章、能量定性分析1．检出限2．探测器的效率3．空间分辨率3．谱仪分辨率4．伪峰（“artifact”peaks）5．定性分析结果的表示方法第六章、电子显微镜的操作及其参数的选择1．加速电压2．电子源3．孔径光栏选择4．镜筒的合轴5．样品/探测器的几何条件第七章、定 量 分 析1．脉冲计数统计误差2．块状试样的定量分析第八章、能谱的定性和定量分析的方法与步骤1．定性分析概述2．定量分析概述第九章、能谱失真与杂散幅射 1．谱峰的失真2．背底的失真3．杂散辐射第十章、能谱的验收与维护第三部分：实际操作

我正在做材料的显微偏析（S和P）,去年我用EPMA做，可是EPMA的成像不好（比不上扫描电镜），我没办法分辨微区（几个微米左右），另外材料中S含量很低，只有几十个ppm左右，SEM打不出来。我想问问大家，我这种情况，用场发射扫描电镜可以实现吗？如果不行，还有什么其他的方法可以实现啊？谢谢，我就靠这个博士毕业呢，呵呵。。。

我正在做材料的显微偏析（S和P）,去年我用EPMA做，可是EPMA的成像不好（比不上扫描电镜），我没办法分辨微区（几个微米左右），另外材料中S含量很低，只有几十个ppm左右，SEM打不出来。我想问问大家，我这种情况，用场发射扫描电镜可以实现吗？如果不行，还有什么其他的方法可以实现啊？谢谢，我就靠这个博士毕业呢，呵呵。。。

我公司想买台钨灯丝扫描电子显微镜和场发射扫描电子显微镜，由于是买2台，所以特别看重的是公司的售后。但是售后往往是消息最少的方面。因此不清楚情况，故现在还犹豫不决。不知论坛里的大大们是否给点建议，告知哪家售后好

大家好，谁有场发射电子显微镜的使用资料，能传点上来吗？谢谢

原作在：http://140.120.61.154/fesem/ref-fe/fe-sem-intro-nchu.asp1. 光学显微镜以可见光为介质，电子显微镜以电子束为介质，由于电子束波长远较可见光小，故电子显微镜分辨率远比光学显微镜高。光学显微镜放大倍率最高只有约1500倍，扫描式显微镜可放大到10000倍以上。2. 根据de Broglie波动理论，电子的波长仅与加速电压有关：λe＝h / mv＝ h / (2qmV)1/2＝12.2 / (V)1/2 (Å )在 10 KV 的加速电压之下，电子的波长仅为0.12Å ，远低于可见光的4000 - 7000Å ，所以电子显微镜分辨率自然比光学显微镜优越许多，但是扫描式电子显微镜的电子束直径大多在50-100Å 之间，电子与原子核的弹性散射 (Elastic Scattering) 与非弹性散射 (Inelastic Scattering) 的反应体积又会比原有的电子束直径增大，因此一般穿透式电子显微镜的分辨率比扫描式电子显微镜高。3. 扫描式显微镜有一重要特色是具有超大的景深(depth of field)，约为光学显微镜的300倍，使得扫描式显微镜比光学显微镜更适合观察表面起伏程度较大的样品。4. 扫描式电子显微镜，其系统设计由上而下，由电子枪 (Electron Gun) 发射电子束，经过一组磁透镜聚焦 (Condenser Lens) 聚焦后，用遮蔽孔径 (Condenser Aperture) 选择电子束的尺寸(Beam Size)后，通过一组控制电子束的扫描线圈，再透过物镜(Objective Lens) 聚焦，打在样品上，在样品的上侧装有讯号接收器，用以择取二次电子 (Secondary Electron) 或背向散射电子 (Backscattered Electron) 成像。5. 电子枪的必要特性是亮度要高、电子能量散布 (Energy Spread) 要小，目前常用的种类计有三种，钨(W)灯丝、六硼化镧(LaB6)灯丝、场发射 (Field Emission)，不同的灯丝在电子源大小、电流量、电流稳定度及电子源寿命等均有差异。6. 热游离方式电子枪有钨(W)灯丝及六硼化镧(LaB6)灯丝两种，它是利用高温使电子具有足够的能量去克服电子枪材料的功函数(work function)能障而逃离。对发射电流密度有重大影响的变量是温度和功函数，但因操作电子枪时均希望能以最低的温度来操作，以减少材料的挥发，所以在操作温度不提高的状况下，就需采用低功函数的材料来提高发射电流密度。7. 价钱最便宜使用最普遍的是钨灯丝，以热游离 (Thermionization) 式来发射电子，电子能量散布为 2 eV，钨的功函数约为4.5eV，钨灯丝系一直径约100μm，弯曲成V形的细线，操作温度约2700K，电流密度为1.75A/cm2，在使用中灯丝的直径随着钨丝的蒸发变小，使用寿命约为40~80小时。8. 六硼化镧(LaB6)灯丝的功函数为2.4eV，较钨丝为低，因此同样的电流密度，使用LaB6只要在1500K即可达到，而且亮度更高，因此使用寿命便比钨丝高出许多，电子能量散布为 1 eV，比钨丝要好。但因LaB6在加热时活性很强，所以必须在较好的真空环境下操作，因此仪器的购置费用较高。9. 场发射式电子枪则比钨灯丝和六硼化镧灯丝的亮度又分别高出 10 - 100 倍，同时电子能量散布仅为 0.2 - 0.3 eV，所以目前市售的高分辨率扫描式电子显微镜都采用场发射式电子枪，其分辨率可高达 1nm 以下。10. 场发射电子枪可细分成三种:冷场发射式(cold field emission , FE)，热场发射式(thermal field emission ,TF)，及萧基发射式(Schottky emission ,SE)11. 当在真空中的金属表面受到108V/cm大小的电子加速电场时，会有可观数量的电子发射出来，此过程叫做场发射，其原理是高电场使电子的电位障碍产生Schottky效应，亦即使能障宽度变窄，高度变低，因此电子可直接"穿隧"通过此狭窄能障并离开阴极。场发射电子系从很尖锐的阴极尖端所发射出来，因此可得极细而又具高电流密度的电子束，其亮度可达热游离电子枪的数百倍，或甚至千倍。12. 场发射电子枪所选用的阴极材料必需是高强度材料，以能承受高电场所加诸在阴极尖端的高机械应力，钨即因高强度而成为较佳的阴极材料。场发射枪通常以上下一组阳极来产生吸取电子、聚焦、及加速电子等功能。利用阳极的特殊外形所产生的静电场，能对电子产生聚焦效果，所以不再需要韦氏罩或栅极。第一(上)阳极主要是改变场发射的拔出电压(extraction voltage)，以控制针尖场发射的电流强度，而第二(下)阳极主要是决定加速电压，以将电子加速至所需要的能量。13. 要从极细的钨针尖场发射电子，金属表面必需完全干净，无任何外来材料的原子或分子在其表面，即使只有一个外来原子落在表面亦会降低电子的场发射，所以场发射电子枪必需保持超高真空度，来防止钨阴极表面累积原子。由于超高真空设备价格极为高昂，所以一般除非需要高分辨率SEM，否则较少采用场发射电子枪。14. 冷场发射式最大的优点为电子束直径最小，亮度最高，因此影像分辨率最优。能量散布最小，故能改善在低电压操作的效果。为避免针尖被外来气体吸附，而降低场发射电流，并使发射电流不稳定，冷场发射式电子枪必需在10-10 torr的真空度下操作，虽然如此，还是需要定时短暂加热针尖至2500K(此过程叫做flashing)，以去除所吸附的气体原子。它的另一缺点是发射的总电流最小。15. 热场发式电子枪是在1800K温度下操作，避免了大部份的气体分子吸附在针尖表面，所以免除了针尖flashing的需要。热式能维持较佳的发射电流稳定度，并能在较差的真空度下(10-9 torr)操作。虽然亮度与冷式相类似，但其电子能量散布却比冷式大3~5倍，影像分辨率较差，通常较不常使用。16. 萧基发射式的操作温度为1800K，它系在钨(100)单晶上镀ZrO覆盖层，ZrO将功函数从纯钨的4.5eV降至2.8eV，而外加高电场更使电位障壁变窄变低，使得电子很容易以热能的方式跳过能障(并非穿隧效应)，逃出针尖表面，所需真空度约10-8~10-9torr。其发射电流稳定度佳，而且发射的总电流也大。而其电子能量散布很小，仅稍逊于冷场发射式电子枪。其电子源直径比冷式大，所以影像分辨率也比冷场发射式稍差一点。17. 场发射放大倍率由25倍到650000倍，在使用加速电压15kV时，分辨率可达到1nm，加速电压1kV时，分辨率可达到2.2nm。一般钨丝型的扫描式电子显微镜仪器上的放大倍率可到200000倍，实际操作时，大部份均在20000倍时影像便不清楚了，但如果样品的表面形貌及导电度合适，最大倍率650000倍是可以达成的。18. 由于对真空的要求较高，有些仪器在电子枪及磁透镜部份配备了3组离子泵(ionpump)，在样品室中，配置了2组扩散泵(diffusion pump)，在机体外，以1组机械泵负责粗抽，所以有6组大小不同的真空泵来达成超高真空的要求，另外在样品另有以液态氮冷却的冷阱(cold trap)，协助保持样品室的真空度。19. 平时操作，若要将样品室真空亦保持在10-8pa(10-10torr)，则抽真空的时间将变长而降低仪器的便利性，更增加仪器购置成本，因此一些仪器设计了阶段式真空(step vacuum)，亦即使电子枪、磁透镜及样品室的真空度依序降低，并分成三个部份来读取真空计读数，如此可将样品保持在真空度10-5pa的环境下即可操作。平时待机或更换样品时，为防止电子枪污染，皆使用真空阀(gun valve)将电子枪及磁透镜部份与样品室隔离，实际观察时再打开使电子束通过而打击到样品。20. 场发射式电子枪的电子产生率与真空度有密切的关系，其使用寿命也随真空度变差而急剧缩短，因此在样品制备上必须非常注意水气，或固定用的碳胶或银胶是否烤干，以免在观察的过程中，真空陡然变差而影响灯丝寿命，甚至系统当机。

激光共聚焦扫描显微镜简介一、 激光共聚焦显微镜的基本组成激光扫描共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope LSCM)是20世纪80年代发展起来的一项具有划时代意义的高科技新产品，是当今世界最先进的细胞生物学分析仪器。激光共聚焦显微镜利用激光作为光源，在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦的原理和装置，以及通过针孔的选择和PMT的收集，并带有一套对其所观察到的对象进行数字图像分析处理的系统软件。与传统光学显微镜相比，它具有更高的分辨率，实现多重荧光的同时观察并可形成清晰的三维图象等优点。所以它问世以来在生物学的研究领域中得到了广泛应用。激光共聚焦显微镜主要有四部分组成：1、显微镜光学系统。2、扫描装置。3、激光光源。4、检测系统。整套仪器由计算机控制，各部件之间的操作切换都可在计算机操作平台界面中方便灵活地进行。1.1 显微镜光学系统　　显微镜是LSCM的主要组件，它关系到系统的成象质量。显微镜光路以无限远光学系统可方便地在其中插人光学选件而不影响成象质量和测量精度。物镜应选取大数值孔径平场复消色 差物镜，有利于荧光的采集和成象的清晰。物镜组的转换，滤色片组的选取，载物台的移动调节，焦平面的记忆锁定都应由计算机自动控制。1.2 扫描装置　　LSCM使用的扫描装置在生物领域一般为镜扫描。由于转镜只需偏转很小角度就能涉及很大的扫描范围，图象采集速度大大提高，512×512画面每秒可达4帧以上，有利于那些寿命短的离子作荧光测定。扫描系统的工作程序由计算机自动控制。1.3 激光光源　　LSCM使用的激光光源有单激光和多激光系统。多激光器系统在可见光范围使用多谱线氩离子激光器，发射波长为457nm、488nm和514nm的蓝绿光，氦氖绿激光器提供发射波长为543nm的绿光，氦氖红激光器发射波长为633nm的红光，新的405nm半导体激光器的出现可以提供近紫外谱线，但是小巧便宜而且维护简单。1.4 检测系统　　LSCM为多通道荧光采集系统，一般有三个荧光通道和一个透射光通道，能升级到四个荧光通道，可对物体进行多谱线激光激发，样品发射荧光的探测器为感光灵敏度高的光电倍增管PMT，配有高速12位A/D转换器，可以做光子计数。PMT前设置针孔，由计算机软件调节针孔大小，光路中设有能自动切换的滤色片组，满足不同测量的需要,也有通过光栅或棱镜分光后进行光谱扫描功能的设置。二、激光共聚焦显微镜的特点以及在生物领域的应用传统光学显微镜相比，激光共聚焦显微镜具有更高的分辨率，实现多重荧光的同时观察并可形成清晰的三维图象等优点，在对生物样品的观察中，激光共聚焦显微镜有如下优越性：1、对活细胞和组织或细胞切片进行连续扫描，可获得精细的细胞骨架、染色体、细胞器和细胞膜系统的三维图像。2、 可以得到比普通荧光显微镜更高对比度、高解析度图象、同时具有高灵敏度、杰出样品保护。3、***图象的获得，如7 维图象(XYZaλIt): xyt 、xzt 和xt 扫描,时间序列扫描旋转扫描、区域扫描、光谱扫描、同时方便进行图像处理。 4、细胞内离子荧光标记，单标记或多标记，检测细胞内如PH和钠、钙、镁等离子浓度的比率测定及动态变化。5、荧光标记探头标记的活细胞或切片标本的活细胞生物物质，膜标记、免疫物质、免疫反应、受体或配体，核酸等观察；可以在同一张样品上进行同时多重物质标记，同时观察； 6、对细胞检测无损伤、精确、准确、可靠和优良重复性；数据图像可及时输出或长期储存。 由于共聚焦显微镜的以上优点，激光共聚焦显微镜在以下研究领域中应用较为广泛：1、细胞生物学：如：细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化、细胞凋亡机制；各种细胞器、结构性蛋白、DNA、RNA、酶和受体分子等细胞特异性结构的含量、组分及分布进行定量分析；DNA、RNA含量、利用特定的抗体对紫外线引起的DNA损伤进行观察和定量；分析正常细胞和癌细胞细胞骨架与核改变之间的关系；细胞黏附行为等 2、生物化学：如：酶、核酸、受体分析、荧光原位杂交、杂色体基因定位等，利用共聚焦技术可以取代传统的核酸印迹染交等技术，进行基因的表达检测，使基因的转录、翻译等检测变的更加简单、准确。3、药理学：如：药物对细胞的作用及其动力学；药物进入细胞的动态过程、定位分布及定量 4、生理学、发育生物学：如：膜受体、离子通道、离子含量、分布、动态；动物发育以及胚胎的形成，骨髓干细胞的分化行为；细胞膜电位的测量.荧光漂白恢复（FRAP）、荧光漂白丢失（FLIP）的测量等。 5、遗传学和组胚学：如：细胞生长、分化、成熟变化、细胞的三维结构、染色体分析、基因表达、基因诊断； 6、神经生物学：如：神经细胞结构、神经递质的成分、运输和传递； 7、微生物学和寄生虫学：如：细菌、寄生虫形态结构； 8、病理学及病理学临床应用：如：活检标本的快速诊断、肿瘤诊断、自身免疫性疾病的诊断； 9、免疫学、环境医学和营养学。如：免疫荧光标记（单标、双标或三标）的定位，细胞膜受体或抗原的分布,微丝、微管的分布、两种或三种蛋白的共存与共定位、蛋白与细胞器的共定位；对活细胞中的蛋白质进行准确定位及动态观察可实时原位跟踪特定蛋白在细胞生长、分裂、分化过程中的时空表达，荧光能量共转移（FRET）。

[b][color=#000000]扫描电子显微镜价格[/color][/b][color=#000000]扫描电子显微镜的价格？这个是很多科研人关心的问题之一，我们想知道电子显微镜多少钱（大概一个范围）；其实，我们知道显微镜的价格是不便宜的，基本的一个范围就是30-100万，特别是高端的扫描电子显微镜价格200-300万也是什么不可能的事。下面小冉就给大家说说扫描显微镜的工作原理和价格以及其用途，给大家做一个了解和参考！[/color][color=#000000][/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,400,412]http://www.gdkjfw.com/images/image/99161528266162.jpg[/img][/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜多少钱？[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　FEI Inspect S50扫描电子显微镜参考成交价格：200万元[/color][color=#000000]　　FEI Inspect F50场发射扫描电子显微镜参考成交价格：300万元[/color][color=#000000]　　FEI Quanta 650 FEG环境扫描电镜参考成交价格：43万元[/color][color=#000000]　　FEI Quanta 250环境扫描电子显微镜参考成交价格：200万元[/color][color=#000000]　　FEI Magellan 400L XHR场发射扫描电子显微镜参考成交价格：200万元[/color][color=#000000]　　注：价格来源于网络，仅供参考[/color][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜结构图[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][align=center][color=#000000][b][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,350,456]http://www.gdkjfw.com/images/image/28441528266163.jpg[/img][/color][/b][/color][/align][align=center][color=#000000]扫描电子显微镜结构图[/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜工作原理[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　扫描电子显微镜可粗略分为镜体和电源电路系统两部分。镜体部分由电子光学系统（包括电子枪、扫描线圈等）、试样室、检测器以及真空抽气系统组成[/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,454,389]http://www.gdkjfw.com/images/image/24361528266163.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#000000]扫描电子显微镜原理图[/color][/align][color=#000000]　　从图可以看出，由三极电子枪所发射出来的电子束（一般为50μm），[/color][color=#000000]　　在加速电压的作用下（2～30kV），经过三个电磁透镜（或两个电磁透镜），汇聚成一个细小到5nm的电子探针，在末级透镜上部扫描线圈的作用下，使电子探针在试样表面做光栅状扫描（光栅线条数目取决于行扫描和帧扫描速度）。由于高能电子与物质的相互作用，结果在试样上产生各种信息如二次电子、背反射电子、俄歇电子、X射线、阴极发光、吸收电子和透射电子等。因为从试样中所得到各种信息的强度和分布各自同试样表面形貌、成分、晶体取向、以及表面状态的一些物理性质（如电性质、磁性质等）等因素有关，因此，通过接收和处理这些信息，就可以获得表征试样形貌的扫描电子像，或进行晶体学分析或成分分析。[/color][color=#000000]　　为了获得扫描电子像，通常是用探测器把来自试样表面的信息接收，再经过[/color][color=#000000]　　信号处理系统和放大系统变成信号电压，最后输送到显像管的栅极，用来调制显像管的亮度。因为在显像管中的电子束和镜筒中的电子束是同步扫描的，其亮度是由试样所发回的信息的强度来调制，因而可以得到一个反映试样表面状况的扫描电子像，其放大系数定义为显像管中电子束在荧光屏上扫描振幅和镜筒电子束在试样上扫描振幅的比值，即[/color][color=#000000]　　M＝L/l＝L/2Dγ[/color][color=#000000]　　式中M－放大系数；[/color][color=#000000]　　L－显像管的荧光屏尺寸；[/color][color=#000000]　　l－电子束在试样上扫描距离，它等于2Dγ，其中D是扫描电子显微镜的工[/color][color=#000000]　　作距离；[/color][color=#000000]　　2γ－镜筒中电子束的扫描角。[/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,400,363]http://www.gdkjfw.com/images/image/56411528266163.jpg[/img][/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜用途[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　最基本的功能是对各种固体样品表面进行高分辨形貌观察。大景深图像是扫描电子显微镜观察的特色，例如：生物学，植物学，地质学，冶金学等等。观察可以是一个样品的表面，也可以是一个切开的面，或是一个断面。冶金学家已兴奋地直接看到原始的或磨损的表面。可以很方便地研究氧化物表面，晶体的生长或腐蚀的缺陷。它一方面可更直接地检查纸，纺织品，自然的或制备过的木头的细微结构，生物学家可用它研究小的易碎样品的结构。例如：花粉颗粒，硅藻和昆虫。另一方面，它可以拍出与样品表面相应的立体感强的照片。[/color][color=#000000]　　在扫描电子显微镜应用中，很多集中在半导体器件和集成电路方面，它可以很详细地检查器件工作时局部表面电压变化的实际情况，这是因为这种变化会带来象的反差的变化。焊接开裂和腐蚀表面的细节或相互关系可以很容易地观察到。利用束感生电流，可以观测半导体P—N结内部缺陷。[/color][color=#000000]　　电子束与样品作用区内，还发射与样品物质其他性质有关信号。例如：与样品化学成分分布相关的，背散射电子，特征X射线，俄歇电子，阴极荧光，样品吸收电流等；与样品晶体结构相关的，背散射电子衍射现象的探测；与半导体材料电学性能相关的，二次电子信号、电子束感生电流信号；在观察薄样品时产生的透射电子信号等。目前分别有商品化的探测器和装置可安装在扫描电子显微镜样品分析室，用于探测和定性定量分析样品物质的相关信息。[/color][color=#000000]　　扫描电子显微镜对于固体材料的研究应用非常广泛，没有任何一种仪器能够和其相提并论。对于固体材料的全面特征的描述，扫描电子显微镜是至关重要的。[/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,446,310]http://www.gdkjfw.com/images/image/52861528266163.jpg[/img][/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　[/color][b][color=#000000]　扫描电子显微镜功能[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　1、扫描电子显微镜追求固体物质高分辨的形貌，形态图像(二次电子探测器SEI)-形貌分析(表面几何形态，形状，尺寸)[/color][color=#000000]　　2、显示化学成分的空间变化，基于化学成分的相鉴定---化学成分像分布，微区化学成分分析[/color][color=#000000]　　1)用x射线能谱仪或波谱(EDSorWDS)采集特征x射线信号，生成与样品形貌相对应的，元素面分布图或者进行定点化学成分定性定量分析，相鉴定。[/color][color=#000000]　　2)利用背散射电子BSE)基于平均原子序数(一般和相对密度相关)反差，生成化学成分相的分布图像；[/color][color=#000000]　　3)利用阴极荧光，基于某些痕量元素(如过渡金属元素，稀土元素等)受电子束激发的光强反差，生成的痕量元素分布图像。[/color][color=#000000]　　4)利用样品电流，基于平均原子序数反差，生成的化学成分相的分布图像，该图像与背散射电子图像亮暗相反。[/color][color=#000000]　　5)利用俄歇电子，对样品物质表面1nm表层进行化学元素分布的定性定理分析，[/color][color=#000000]　　3、在半导体器件(IC)研究中的特殊应用：[/color][color=#000000]　　1)利用电子束感生电流EBIC进行成像，可以用来进行集成电路中pn结的定位和损伤研究[/color][color=#000000]　　2)利用样品电流成像，结果可显示电路中金属层的开、短路，因此电阻衬度像经常用来检查金属布线层、多晶连线层、金属到硅的测试图形和薄膜电阻的导电形式。[/color][color=#000000]　　3)利用二次电子电位反差像，反映了样品表面的电位，从它上面可以看出样品表面各处电位的高低及分布情况，特别是对于器件的隐开路或隐短路部位的确定尤为方便。[/color][color=#000000]　　4、利用背散射电子衍射信号对样品物质进行晶体结构(原子在晶体中的排列方式)，晶体取向分布分析，基于晶体结构的相鉴定。[/color][color=#000000]　　扫描电子显微镜对科学研究与企业生产都有巨大的作用，在新型陶瓷材料显微分析中也有广泛的应用。上文就是小编整理的扫描电子显微镜的工作原理和应用介绍，在这方面有兴趣的朋友可以做进一步的深入研究。[/color]

第一台场发射扫描电镜是那一年哪个公司造的啊？参数性能怎么样啊？貌似场发射枪上个世纪80年代就用在扫描电镜了。怎么场发射扫描还是近代应用的。。糊涂了有点。

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场发射扫描电镜和场发射环境扫描电镜设备有什么区别是多了什么功能吗？这两台设备都能测卤族元素中的氯吗？ 检出限各是多少？ 这两台设备都配备能谱仪吗？谢谢

3D雷射扫描量测显微镜特色：透过雷射光断面扫描得到清晰的立体图像是集合光学显微镜及雷射扫描于一身的表面精密检查3D量测设备，采用最先进的universal无限远光学系统，并针对雷射光波长408nm作对应的光学收差补偿，倍率范围广可任意选择，最高可达到14,400倍的高倍观察，并可依需求采用明暗视野、微分干涉、偏光等各种镜检法；配合影像处理及精密量测系统，除了同一般显微镜可实时观察外，也同时具备了电子扫描显微镜3D影像清晰、层次分明之特性 (平面解析力达0.12μm，Z方向解析力达0.01μm) ，此一全方位精密量测观察设备，可将扫描影像及光学影像作结合，得到真实的色彩表现扫描影像。想请教一下各位大大，上面所说的雷射显微镜跟SEM差异在哪?以倍率来说雷射的没比SEM高，可是价格却比较贵?

常规扫描电子显微镜1 仪器组成与工作原理 60年代中期扫描电子显微镜(SEM)的出现，使人类观察微小物质的能力有了质的飞跃。相对于光学显微镜，SEM在分辨率、景深及微分析等方面具有巨大优越性，因而发展迅速，应用广泛。随着科学技术的发展，使SEM的性能不断提高，使用的范围也逐渐扩大。 常规SEM由以下基本部分组成(见图1)：产生电子束的柱形镜简，电子束与样品发生相互作用的样品室，检测样品室所产生信号的探头，以及将信号变因像的数据处理与显示系统。 镜筒顶端电子枪发射出的电子由静电场引导，沿镜简向下加速。在镜筒中，通过一系列电磁透镜将电子束聚焦并射向样品。靠近镜简底部，在样品表面上方，扫描线圈使电子束以光栅扫描方式偏转。最后一级电磁透镜把电子束聚焦成一个尽可能小的斑点射入样品，从而激发出各种成像信号，其强弱随样品表面的形貌和组成元素不同而变化。仪器(具有数字成像能力)将探头送来的信号加以处理并送至显示屏，即可显示出样品表面各点图像。 为了保证初始电子束在打到样品表面前其所台电子不被气体分子散射，电子束行进的整个路径需处于高真空状态，即不但要求电子枪、镜简内各处是高真空，而且样品室也必须维持高真空状态，通常达10-3Pa［1］。2 SEM的缺陷 由于工作原理及结构上的一些限制，使常规SEM的使用性能和适用范围受到很大影响。归纳起来，这些影响主要有：(1)样品必须干净、干燥。肮脏、潮湿的样品会使仪器真空度下降，并可能在镜简内各狭缝、样品室壁上留下沉积物，从而降低成像性能并给探头或电子枪造成损害。此限制使得对各种各样的含水样品不能在自然状态下观察。同样对挥发性样品也不能观察。 (2)样品必须有导电性。这是因为电子束在与样品相互作用时，会在样品表面沉积相当可观的电荷。若样品不导电，电荷累积所形成的电场会使作为SEM成像信号的二次电子发射状况发生变化，极端情况下甚至会使电子束改变方向而使图像失真。因此观察绝缘样品时、必须采取各种措施来消除所沉积的电荷，如在样品表面做导电性涂层或进行低压电荷平衡。然而这些措施的采用，对仪器本身提出更高要求，并使样品预处理变得繁琐、复杂。而导电涂层又带来了新问题：涂层是否会显著地改变样品外貌?涂层后的样品图像是涂层图像而非样品图像，这两者是否完全相同? (3)常规则信号探头使用光电倍增管放大原始成像信号，它对光、热非常敏感，因此不能观察发光或高温样品。成像过程中观察窗、照明器不能打开，给观察过程带来极大不便［2］。3 SEM的发展 针对SEM的缺陷，人们提出了各种解决办法，其中以近年开发的环境扫描电子显微镜(ESEM)技术最引人注目。 ESEM最大的优点在于允许改变显微镜样品室的压力、温度及气体成分。它不但保留了常规SEM的全部优点，而且消除了对样品室环境必须是高真空的限制。潮湿、油腻、肮脏、无导电性的样品在自然状态下都可检测，无需任何预处理。在气体压力高达5000Pa，温度高达1500℃，含有任何气体种类的多气环境中，ESEM都可提供高分辨率的二次电子成像，从而使常规SEM的使用性能及适用范围大幅度改善。 开发ESEM的关键在于取消对样品室高真空的限制。要做到这点．必须解决以下几个主要问题：(1)将镜简与样品室的真空环境分开。ESEM设计中的重大改进是将两个相距很近的限压光栏孔放入镜简的最后一组透镜中使其合为一体(见图2)。在多重限压光栏孔之下、之间、之上分别抽气以提供一个压强逐渐变化的真空：样品室可低至5000Pa，而镜筒中可达10-3Pa或更高。由于光栏孔放置很近，减少了电子束通过高气压段的距离(此结构已申请了多个专利)。 (2)对样品室真空度要求的降低，必然导致镜筒底部至样品表面这段距离内初始电子束电子被气体分子散射。这样一来，束电子是否还能保持足够的成像信号强度?要回答这一问题，有必要对电子束与气体分子间相互作用的过程进行分析。 散射是一个离散的过程。单个电子与气体分子碰撞发生散射的概率可按理想气体规律处理。因此，在到达样品表面之前，每个电子的碰撞次数是有限的且为整数。按照Poisson分布，结合理想气体定律可推导出一个电子完全不散射概率方程为：P(0)=e-kpd/TV.式中P(0)——一个电子完全不散射的概率 k——一个与气体种类有关的常数 V——束电子能量 P、T、d——分别代表样品室的气体压强、温度及电子束在气体中通过的距离(束气路径长度)。 显然，P(0)也可理解为未散射束电子形成的有效成像电流与电子束总电流的比值。由此式可知，若从结构上使d减小，样品室压强较高时，仍然能获得较高的成像电流。这一推论为ESEM的开发奠定了理论基础〔3J。 (3)需要一个在样品室处于高压强环境下仍然能起作用的二次电子探头。ESEM的二次电子探头是特别设计的，位于样品正上方。探头上施以致百伏的正电压以吸引由样品发射出的用于成像的二次电子。二次电于在探头电场中加速，并与样品室中的气体分子碰撞、电离，产生额外的电子和正离子。这种加速、电离过程多次重复，使初始二次电子信号呈连续比例级数放大而无须再使用光电倍增管。探头采集这些信号并将其直接传送到电子放大器放大成像。由于不使用光电倍增管，故ESEM对光、热不敏感。同时，当样品表面出现电荷积累时，信号放大过程中所产生的正离子会被吸引到样品表面，从而抑制了区域性电场，有效地消除了由于样品表面电荷积累而引起的信号失真，使得不导电的样品在自然、未涂层状态下亦可成像。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=79550]常规扫描电子显微镜的特点和发展[/url]

请问场发射扫描电镜（FE-SEM）的原理是什么，比钨丝灯的优势在哪儿？

新设备简介扫描电子显微镜的应用扫描电子显微镜是一种多功能的仪器、具有很多优越的性能、是用途最为广泛的一种仪器．它可以进行如下基本分析：（1）三维形貌的观察和分析；（2）在观察形貌的同时，进行微区的成分分析。①观察纳米材料，所谓纳米材料就是指组成材料的颗粒或微晶尺寸在0.1-100nm范围内，在保持表面洁净的条件下加压成型而得到的固体材料。纳米材料具有许多与晶体、非晶态不同的、独特的物理化学性质。纳米材料有着广阔的发展前景，将成为未来材料研究的重点方向。扫描电子显微镜的一个重要特点就是具有很高的分辨率。现已广泛用于观察纳米材料。②进口材料断口的分析：扫描电子显微镜的另一个重要特点是景深大，图象富立体感。扫描电子显微镜的焦深比透射电子显微镜大10倍，比光学显微镜大几百倍。由于图象景深大，故所得扫描电子象富有立体感，具有三维形态，能够提供比其他显微镜多得多的信息，这个特点对使用者很有价值。扫描电子显微镜所显示饿断口形貌从深层次，高景深的角度呈现材料断裂的本质，在教学、科研和生产中，有不可替代的作用，在材料断裂原因的分析、事故原因的分析已经工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。③直接观察大试样的原始表面，它能够直接观察直径100mm，高50mm，或更大尺寸的试样，对试样的形状没有任何限制，粗糙表面也能观察，这便免除了制备样品的麻烦，而且能真实观察试样本身物质成分不同的衬度（背反射电子象）。④观察厚试样，其在观察厚试样时，能得到高的分辨率和最真实的形貌。扫描电子显微的分辨率介于光学显微镜和透射电子显微镜之间，但在对厚块试样的观察进行比较时，因为在透射电子显微镜中还要采用复膜方法，而复膜的分辨率通常只能达到10nm，且观察的不是试样本身。因此，用扫描电子显微镜观察厚块试样更有利，更能得到真实的试样表面资料。⑤观察试样的各个区域的细节。试样在样品室中可动的范围非常大，其他方式显微镜的工作距离通常只有2-3cm，故实际上只许可试样在两度空间内运动，但在扫描电子显微镜中则不同。由于工作距离大（可大于20mm）。焦深大（比透射电子显微镜大10倍）。样品室的空间也大。因此，可以让试样在三度空间内有6个自由度运动（即三度空间平移、三度空间旋转）。且可动范围大，这对观察不规则形状试样的各个区域带来极大的方便。⑥在大视场、低放大倍数下观察样品，用扫描电子显微镜观察试样的视场大。在扫描电子显微镜中，能同时观察试样的视场范围F由下式来确定：F=L/M式中 F——视场范围；M——观察时的放大倍数；L——显象管的荧光屏尺寸。 若扫描电镜采用30cm（12英寸）的显象管，放大倍数15倍时，其视场范围可达20mm，大视场、低倍数观察样品的形貌对有些领域是很必要的，如刑事侦察和考古。⑦进行从高倍到低倍的连续观察，放大倍数的可变范围很宽，且不用经常对焦。扫描电子显微镜的放大倍数范围很宽（从5到20万倍连续可调），且一次聚焦好后即可从高倍到低倍、从低倍到高倍连续观察，不用重新聚焦，这对进行事故分析特别方便。⑧观察生物试样。因电子照射而发生试样的损伤和污染程度很小。同其他方式的电子显微镜比较，因为观察时所用的电子探针电流小（一般约为10-10 -10-12A）电子探针的束斑尺寸小（通常是5nm到几十纳米），电子探针的能量也比较小（加速电压可以小到2kV）。而且不是固定一点照射试样，而是以光栅状扫描方式照射试样。因此，由于电子照射面发生试样的损伤和污染程度很小，这一点对观察一些生物试样特别重要。⑨进行动态观察。在扫描电子显微镜中，成象的信息主要是电子信息，根据近代的电子工业技术水平，即使高速变化的电子信息，也能毫不困难的及时接收、处理和储存，故可进行一些动态过程的观察，如果在样品室内装有加热、冷却、弯曲、拉伸和离子刻蚀等附件，则可以通过电视装置，观察相变、断烈等动态的变化过程。⑩从试样表面形貌获得多方面资料，在扫描电子显微镜中，不仅可以利用入射电子和试样相互作用产生各种信息来成象，而且可以通过信号处理方法，获得多种图象的特殊显示方法，还可以从试样的表面形貌获得多方面资料。因为扫描电子象不是同时记录的，它是分解为近百万个逐次依此记录构成的。因而使得扫描电子显微镜除了观察表面形貌外还能进行成分和元素的分析，以及通过电子通道花样进行结晶学分析，选区尺寸可以从10μm到3μm。由于扫描电子显微镜具有上述特点和功能，所以越来越受到科研人员的重视，用途日益广泛。现在扫描电子显微镜已广泛用于材料科学（金属材料、非金属材料、钠米材料）、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害（火灾、失效分析）鉴定、刑事侦察、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=79549]扫描电子显微镜的应用[/url]

在SEM中还存在些不期望的现象，例如：电荷效应，其也形成一些特殊的对比度。然而，在扫描电子显微镜的观察过程中，我们需要尽可能地避免它。[b]1.荷电的形成[/b]根据上面介绍的扫描电子显微镜的原理，电子束源连续轰击到样品上。根据图2-6，只有原始电子束能量为v1和v2，二次电子产额δ为1，即入射电子和二次电子数相等，样品不增加或减少电子，并且没有形成吸收电流。只要初始电子束不满足该条件，就形成吸收电流以满足电荷平衡，i0 = ib +是+ ia。为了实现电荷平衡，样品需要具有良好的导电性。对于导体，观察没有问题。然而，对于不导电或导电性差的样品、，过量电荷不能被带走，并且样品表面会形成累积，这将产生静电场以干扰入射电子束的发射和二次电子。电气效应。负荷效果对图像有一系列影响，例如：1异常对比度：二次电子发射受到不规则性的影响，导致部分图像异常明亮，部分变暗 2图像失真：由于电荷产生的静电场，入射电子束不规则地偏转，导致图像失真或相位差 3图像漂移：由于静电场的作用，入射电子束在一定方向上偏转，形成图像漂移 4亮点和亮线：斑点样品经常出现不规则放电，导致图像中出现不规则的亮点和亮线 5图像是“平坦的”并且没有立体效果：通常扫描速度慢，每个像素点保持更长，电荷累积，图像看起来平坦，立体效果完全丧失。[b]2.消除荷电[/b]电荷的产生对扫描电子显微镜的观察具有很大影响，因此可以仅通过消除或减少负荷效果来进行正常的扫描电子显微镜观察。有许多方法可以消除和减少电荷。以下是一些常用方法。首先，我们必须注意在样品制备过程中减少电荷：1）减小样品尺寸、并最小化接触电阻：这将增加样品的电导率。2）涂层处理：对样品施加导电膜以改善其导电性，这是最常用的方法。常用的涂层是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积和离子溅射。通常使用的导电膜通常是金和碳。如果你想要更好的结果，你也可以使用白金pt、铬cr、铱ir。导电膜不仅可以有效地提高导电性，而且可以提高二次电子激发速率，并且当前的膜厚度相对容易控制，并且样品的形状在一定的放大率下不受影响。然而，涂层也有其缺点。涂覆后，会有薄膜覆盖，这将影响样品的真实形状。在严重的情况下，它会产生伪像，一些超高分辨率的观察或一些细节（如孔、光纤）和编辑。 ebsd分析具有很大的影响。除了样品制备外，还需要找到合适的EM工作条件来消除或减少电荷的影响：3）降低电子束电流：降低入射电子束的强度，减少电荷的积累。4）降低放大倍率：尽可能使用低倍率，因为倍数越大，扫描范围越小，电荷累积越快。5）加快扫描速度：电子束长时间停留在同一区域，容易引起电荷积聚 此时，可以加速电子束的扫描速度，并且在不同区域中花费的时间变短以减少电荷。6）改变图像采集策略：扫描速度越快，图像信噪比就越大。此时，线累积或帧叠加平均可以降低负荷效果并改善信噪比。线路累积对轻微负荷具有良好的抑制效果 帧叠加对快速扫描产生的高噪声具有良好的抑制效果，但图像不能漂移，否则会出现重影导致图像模糊。如图2-40所示，样品是聚合物球。当扫描速度慢时，样品容易损坏和变形，并且快速扫描同时进行线积累。样本完好无损，图像仍然具有良好的信号噪声。比。7）降低电压：降低入射电子束的能量（降至v2）也可以有效地降低负荷效果。如图2-41所示，样品是聚苯乙烯球。加速电压在5kV时具有显着的负荷现象，并且负荷减少到2kV。但是，随着加速电压的降低，它也会带来分辨率降低的副作用。8）在非镜筒中用二次电子检测器或背散射电子检测器观察：当产生大量电荷时，大量二次电子被向上推，但二次电子被接收在镜筒中。电子信号过大，导致负荷，特别是在浸入模式下，此时使用探测器外极片，接收的电子信号量相对较小，可降低负荷效果，如图2-42所示 背散射电子能量高，并且由于电荷，其产率和出射方向远小于二次电子。因此，bse图像还可以有效降低电荷效应，如图2-43所示。二次电子和反向散射图像的比较。9）倾斜样品：以一定角度倾斜样品，这增加了样品中二次电子的产量，从而降低了负荷效果。此外，EM制造商也在开发减少或消除电荷的新技术，最常见的是低真空技术。低真空技术是消除样品电荷的一种非常有效的手段，但它要求电子镜本身配备这种技术。10）低真空模式：在低真空模式下，可以使用电离离子或气体分子来中和电荷，从而可以在没有涂层或恶劣的电磁镜条件的情况下消除负荷效应。然而，在低真空条件下，原始电子束将被气体分子散射，因此分辨率、 SNR、对比度将降低。如图2-44所示，生物样品可以观察到二次电子和背散射电子的无电荷效应，而无需电镀导电薄膜。

大家一起来讨论扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜和电子探针的主要原理、特点、以及他们对试样的要求和在材料研究中的应用

用途：SE，SEM拍照，EDS成分分析，另外配阴极发光（CL）拍照发现用普通的扫描电镜照出来的照片不够清晰，所以考虑买台场发射的。请各位大侠推荐一款较好的场发射扫描电镜，同时如果能报一下大概的价位更好了。谢谢！