5.1.2SEM构造 2.信号检测放大系统 其作用是检测样品在入射 电子作用下产生的物理信 阳极 光阴极 二次电子入射电子束 号,然后经视频放大,作 为显像系统的调制信号。 烁体 铝膜 不同的物理信号,要用不 背散射电子 同类型的检测系统。 800≈1000V 1000 法拉第罩 它大致可分为三类,即电 子检测器,阴极荧光检测 电子检测器 器(主要用于生物)和X射 线检测器(EDS,WDS)
5.1.2 SEM构造 2.信号检测放大系统 其作用是检测样品在入射 电子作用下产生的物理信 号,然后经视频放大,作 为显像系统的调制信号。 不同的物理信号,要用不 同类型的检测系统。 它大致可分为三类,即电 子检测器,阴极荧光检测 器(主要用于生物)和X射 线检测器(EDS,WDS)。 电子检测 器
电子检测器工作原理 在扫描电子显微镜中最普遍使用的电子检测器是由闪烁体, 光导管和光电倍增器所组成,如图5-3所示。闪烁体多由 含磷光物质的闪烁塑料制成。由于闪烁体只对能量为数千 电子伏特的电子敏感,为了能探测能量小于50eV的二次 电子,必须在闪烁体上加上约10kV的正高压来加速电子。 因塑料闪烁不导电,故在其上面喷镀几十纳米厚的铝膜作 为高压电极,又可作为反光层阻挡杂散光的干扰。闪烁体 上的正高压会使入射束位移或引起像散,为此其外套着 个有栅网的法拉第罩,其电位接近零电压.在法拉第罩栅 网上接+200V左右的正偏压(相对样品)可以进一步有效 地吸收二次电子。若要排斥二次电子,则在法拉第罩上加 50V负偏压。法拉第罩栅网上施加这样低的正负偏压不会 给入射电子束带来明显的不利影响
电子检测 器工作原理 在扫描电子显微镜中最普遍使用的电子检测器是由闪烁体, 光导管和光电倍增器所组成,如图5-3所示。闪烁体多由 含磷光物质的闪烁塑料制成。由于闪烁体只对能量为数千 电子伏特的电子敏感,为了能探测能量小于50eV的二次 电子,必须在闪烁体上加上约10kV的正高压来加速电子。 因塑料闪烁不导电,故在其上面喷镀几十纳米厚的铝膜作 为高压电极,又可作为反光层阻挡杂散光的干扰。闪烁体 上的正高压会使入射束位移或引起像散,为此其外套着一 个有栅网的法拉第罩,其电位接近零电压.在法拉第罩栅 网上接+200V左右的正偏压(相对样品)可以进一步有效 地吸收二次电子。若要排斥二次电子,则在法拉第罩上加 50V负偏压。法拉第罩栅网上施加这样低的正负偏压不会 给入射电子束带来明显的不利影响
电子检测器工作原理 当信号电子撞击并进入闪烁体时,将引起 电离,当离子与自由电子复合时产生可见 光,其沿无吸收的光导管送到光电倍增器 进行放大,输出电信号可达10mA左右,经 视频放大器放大后作为调制信号。这种检 测系统的特点是在很宽的信号范围内具有 正比于原始信号的输出,具有很宽的频带 (10Hz~1MHz)和高的增益(105~106), 而且噪音很小
电子检测 器工作原理 当信号电子撞击并进入闪烁体时,将引起 电离,当离子与自由电子复合时产生可见 光,其沿无吸收的光导管送到光电倍增器 进行放大,输出电信号可达10mA左右,经 视频放大器放大后作为调制信号。这种检 测系统的特点是在很宽的信号范围内具有 正比于原始信号的输出,具有很宽的频带 (10Hz~1MHz)和高的增益(105~106), 而且噪音很小
5.1.2SEM构造 3 显示与记录系统 该系统的作用是把信号检测系统输出的调制信号,转换 为在阴极射线管荧光屏上显示样品某种特征的放大像, 供观察和照相记录。 扫描电子显微镜的扫描速度可以变化,从数十秒的慢速 扫描变到快速的电视扫描,其间分成几档,供不同操作 目的使用。显示装置一般有两个显示通道:一个用来观 察,另一个供照相记录。前者采用长余辉显像管,便于 观察;后者则为高分辨率的短余辉管子。观察时为便于 调焦,采用相对快的扫描速度,而拍照时为了得到分辨 高的图像,要求采用尽可能慢的扫描速度
5.1.2 SEM构造 3 显示与记录系统 该系统的作用是把信号检测系统输出的调制信号,转换 为在阴极射线管荧光屏上显示样品某种特征的放大像, 供观察和照相记录。 扫描电子显微镜的扫描速度可以变化,从数十秒的慢速 扫描变到快速的电视扫描,其间分成几档,供不同操作 目的使用。显示装置一般有两个显示通道:一个用来观 察,另一个供照相记录。前者采用长余辉显像管,便于 观察;后者则为高分辨率的短余辉管子。观察时为便于 调焦,采用相对快的扫描速度,而拍照时为了得到分辨 高的图像,要求采用尽可能慢的扫描速度
5.2SEM的像衬度原理及其应用 5.2.1表面形貌衬度的原理 表面形貌衬度是利用对样 品表面形貌变化敏感的物王 背散射电子 0.5 信号作为调制信号得到的 0. 入射电子束 种像衬度。 0.3 样品表面 Fe 二次电子和背散射电子对 二次电子 样品微区刻面相对于入射: 子束的位向十分敏感,因山 40前80100 20 它们都能用于显示样品表画 形貌特征
5.2 SEM的像衬度原理及其应用 5.2.1表面形貌衬度的原理 表面形貌衬度是利用对样 品表面形貌变化敏感的物理 信号作为调制信号得到的一 种像衬度。 二次电子和背散射电子对 样品微区刻面相对于入射电 子束的位向十分敏感,因此 它们都能用于显示样品表面 形貌特征