11
臺式掃描電子顯微鏡的工作原理及使用方法分享
掃描電子顯微鏡，簡稱SEM，是一種利用高能電子束與樣品表面相互作用，從而獲得樣品表面形貌、成分和結構信息的顯微鏡。臺式掃描電子顯微鏡則是體積更為小巧，適合放置在實驗臺上操作的掃描電子顯微鏡。
臺式掃描電子顯微鏡雖然體積小，但其工作原理與傳統掃描電子顯微鏡并無二致。它主要由電子槍、電磁透鏡系統、掃描線圈、樣品室和探測器等部分組成。電子槍產生高能電子束，經過電磁透鏡聚焦成細小探針，在掃描線圈的控制下，這個探針會在樣品表面上進行逐點掃描。樣品表面與電子束相互作用后產生的各種信號，如二次電子、背散射電子等，會被探測器捕捉并轉換成圖像信息。
臺式掃描電子顯微鏡主要利用二次電子信號進行成像。高能電子束轟擊樣品表面，激發出樣品表面的二次電子，這些電子被探測器捕捉后轉換成圖像信息。由于二次電子的信號強度與樣品表面形貌有一定的對應關系，因此，可以將信號強度的差異轉換為圖像中不同區域的亮度差異，從而得到樣品表面的形貌圖像。
在進行掃描電鏡觀察前，樣品需經過適當的處理。這是因為掃描電鏡需要工作在高真空環境中，以避免電子束與空氣分子發生碰撞而散射，影響成像效果。因此，樣品必須足夠干燥，且具有良好的導電性。對于非導電樣品，常常需要進行金屬或碳的鍍膜處理，以提高其導電性和減少充電現象。
由于具有更高的放大倍數和分辨率，臺式掃描電子顯微鏡可以觀察到樣品表面的精細結構。例如，它能夠清晰地顯示出納米顆粒、病毒、細胞器等微觀世界的細節。這一特性使得它在材料科學、生物學、地質學等多個學科領域得到了廣泛的應用。
