高分辨率掃描電鏡是利用極細(xì)的電子束在樣品表面進(jìn)行掃描,激發(fā)出各種信號(hào),通過這些信號(hào)來(lái)獲得材料表面形貌、組成及其他性質(zhì)的信息的一種顯微鏡。其主要由以下部件組成:
1、電子槍:電子槍是產(chǎn)生電子的源,通常采用熱發(fā)射或場(chǎng)發(fā)射方式工作。在高分辨率掃描電鏡中,場(chǎng)發(fā)射電子槍因其能夠產(chǎn)生高亮度和高相干性的電子束而更常被使用。
2、電磁透鏡系統(tǒng):包括會(huì)聚透鏡、物鏡和掃描線圈。會(huì)聚透鏡用于聚焦電子束至微小直徑,物鏡則進(jìn)一步將電子束聚焦到樣品上,而掃描線圈控制電子束在樣品表面的掃描路徑。
3、樣品室:樣品室內(nèi)部可以容納樣品并進(jìn)行精確的位置控制,同時(shí)保持高真空環(huán)境,以減少空氣分子對(duì)電子束的散射和對(duì)樣品的污染。
4、真空系統(tǒng):為了確保電子在傳輸過程中不受空氣分子影響,并且保護(hù)電子源和探測(cè)器等敏感組件,需要維持高真空狀態(tài)。
5、二次電子探測(cè)器:當(dāng)電子束照射到樣品上時(shí),會(huì)產(chǎn)生二次電子,這些電子攜帶著樣品表面的形貌信息。通過收集并分析這些二次電子信號(hào),可以獲得樣品的表面圖像。
6、背散射電子探測(cè)器:背散射電子是入射電子與樣品原子核相互作用后反射回來(lái)的電子。這些電子的信號(hào)可以用來(lái)分析樣品的成分信息。
7、樣品制備設(shè)備:根據(jù)所研究的樣品類型,可能需要特殊的制備方法,如離子減薄、斷裂、切割等,以保證樣品能夠在電子顯微鏡下得到清晰的成像。
其設(shè)計(jì)和性能可能會(huì)因不同的制造商和型號(hào)而異,但上述部件是構(gòu)成大多數(shù)高分辨率掃描電鏡的基本組成部分。