扫描电镜的应用原理及特点

所谓显微结构主要是指在各种显微镜下看到的所有相区(phase region)及所包含的缺陷。通常包括晶粒和气孔的尺寸大小和分布、相组成和分布、晶界特性、缺陷及裂纹，还包括组成均匀性等。显微结构表征的主要任务是根据不同类型显微镜下观察的显微结构特征，对它们的形成原因做出合理的分析和推断。
人们通过长期的研究实践，对材料的显微结构已经积累了相当丰富的知识，并使一系列重要的分析技术得以发展和完善，例如：光学显微镜是最早对材料显微结构进行研究的手段，但是由于其分辨率受到可见光波长的限制，只能提供微米数量级的形貌细节图像。随着材料科学技术的发展，一系列电子光学仪器的相继出现并且不断改善，有力推动了材料品微分标技术的发展。作为现代显微分析仪器的主要手段，扫描电镜可以以较高的分辨率Q.1一3)和大的景深（约为光学显微镜的10倍）清楚地显示材
料的表面和断面信息、提供材料的优劣原因等，广泛应用于诸多领域，并日益受到人们的重视。

扫描电镜的原理
扫描电镜构造和原理如下图所示，首先由电子枪发射电子，在加速电压（为加速从电子枪发射的电子而加在灯丝到物极之间的电位差，其可变范围一般为几百伏到30kV)的加速下影成一个儿微米的交又点，再经过会聚透镜和物位的聚焦，在样品装面形成一个直径为0.5.3四的电子爽当于来通过扫精线图在试样表面扫描时，另一个扫描线陶同步扫措观察图像的是示屏，通过二次电子或者背收射电子探测器收集试样表面上名个点的二次电子信号，将二次电子信号同步测制成观察图像的显示屏对应各个点的亮度。因此，可以通过显示屏上成的像得到试样表面的显微结构信息。

扫描电镜的特点
扫描电镜因具有操作简便且得到的显微结构信息直观的特点，成为目前材料微区显微结构观察和成分分析最常见的工具。
扫描电镜的主要特点如下：
(1)图像分辨率高、放大倍率大。目前扫描电镜的分辨率为3一0.4nm，相对应最大有效放大倍率可达10万~150万。
(2)景深大。一般情况下，扫描电镜的景深是透射电镜的10倍，是光学显微镜的100倍，特别适合观察一些粗糙不平的断口。
(3)无损分析。对大部分材料，只要尺寸能够放入样品室的话，就可采用合适的条件，无须对试样进行任何处理，直接进行观察分析。
(4)试样制备简单。试样可以是自然表面、断口、块体、反光光片及透光光片。