日立掃描電鏡是自上世紀60年代作為商用電鏡面世以來迅速發(fā)展起來的一種新型的電子光學儀器，被廣泛地應用于化學、生物、醫(yī)學、冶金、材料、半導體制造、微電路檢查等各個研究領域和工業(yè)部門。

    日立掃描電鏡具有制樣簡單、放大倍數可調范圍寬、圖像的分辨率高、景深大、保真度高、有真實的三維效應等特點，對于導電材料，可直接放入樣品室進行分析，對于導電性差或絕緣的樣品則需要噴鍍導電層。從結構上看，掃描電鏡主要由七大系統(tǒng)組成，即電子光學系統(tǒng)、信號探測處理和顯示系統(tǒng)、圖像記錄系統(tǒng)、樣品室、真空系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、電源供給系統(tǒng)。

    電子光學系統(tǒng)包括電子槍、電磁透鏡、掃描線圈、樣品室等，主要用于產生一束能量分布極窄的、電子能量確定的電子束用以掃描成象。電磁透鏡：熱發(fā)射電子需要電磁透鏡來成束，所以在用熱發(fā)射電子槍的掃描電鏡上，電磁透鏡必不可少。通常會裝配兩組：匯聚透鏡和物鏡，匯聚透鏡僅僅用于匯聚電子束，與成象會焦無關；物鏡負責將電子束的焦點匯聚到樣品表面。掃描線圈的作用是使電子束偏轉，并在樣品表面作有規(guī)則的掃動，電子束在樣品上的掃描動作和顯像管上的掃描動作保持嚴格同步，因為它們是由同一掃描發(fā)生器控制的。

    日立掃描電鏡的工作原理由邊電子槍發(fā)射出來的電子束，經柵極聚焦后，在加速電壓作用下，經過二至三個電磁透鏡所組成的電子光學系統(tǒng)，電子束會聚成一個細的電子束聚焦在樣品表面。在末級透鏡上邊裝有掃描線圈，在它的作用下使電子束在樣品表面掃描。由于高能電子束與樣品物質的交互作用，結果產生了各種信息：二次電子、背反射電子、吸收電子、X射線、俄歇電子、陰極發(fā)光和透射電子等。

    這些信號被相應的接收器接收，經放大后送到顯像管的柵極上，調制顯像管的亮度。由于經過掃描線圈上的電流是與顯像管相應的亮度一一對應，也就是說，電子束打到樣品上一點時，在顯像管熒光屏上就出現一個亮點。掃描電鏡就是這樣采用逐點成像的方法，把樣品表面不同的特征，按順序，成比例地轉換為視頻信號，完成一幀圖像，從而使我們在熒光屏上觀察到樣品表面的各種特征圖像。

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