掃描電子顯微鏡工作原理及應(yīng)用
掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope, SEM）是一種利用電子束掃描樣品表面，通過(guò)檢測(cè)電子與樣品相互作用產(chǎn)生的信號(hào)來(lái)獲得高分辨率微觀形貌圖像的儀器。其分辨率可達(dá)納米級(jí)（通常1-20 nm），遠(yuǎn)高于光學(xué)顯微鏡。以下是掃描電子顯微鏡的核心要點(diǎn)：
工作原理
電子束生成
電子槍（鎢絲、六硼化鑭或場(chǎng)發(fā)射）發(fā)射高能電子束（通常0.1-30 keV）。
電磁透鏡聚焦電子束至極細(xì)的探針（直徑可小至1 nm）。
掃描與相互作用
電子束在樣品表面逐點(diǎn)掃描，與樣品原子相互作用，產(chǎn)生多種信號(hào)：
二次電子（SE）：反映表面形貌（主要成像信號(hào)）。
背散射電子（BSE）：反映成分差異（原子序數(shù) contrast）。
X射線：用于能譜分析（EDS）確定元素組成。
信號(hào)檢測(cè)與成像
探測(cè)器收集二次電子或背散射電子，信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后生成高分辨率圖像。
應(yīng)用領(lǐng)域
材料科學(xué)
觀察金屬、陶瓷、高分子等材料的微觀結(jié)構(gòu)、斷口分析。
生物學(xué)
研究細(xì)胞、**、昆蟲(chóng)等生物樣品（需臨界點(diǎn)干燥等特殊制樣）。
納米技術(shù)
表征納米顆粒、碳納米管、二維材料等。
半導(dǎo)體工業(yè)
檢測(cè)芯片電路、缺陷分析。
地質(zhì)學(xué)
分析礦物成分和微觀形貌。