掃描電鏡中的電子束與樣品相互作用并產(chǎn)生圖像的過程涉及到多種物理和電子學原理。以下是電子束與樣品相互作用以及圖像生成的基本過程：

電子發(fā)射：SEM中使用的電子束通常由電子槍產(chǎn)生。這個電子槍可以是冷陰極或熱陰極，它們發(fā)射高速電子，通常具有幾千伏的能量。

聚焦和調制：通過透鏡系統(tǒng)將電子束聚焦為細束，并可以通過透鏡電壓進行調制，以控制電子束的聚焦和聚焦點的位置。

電子與樣品相互作用：電子束擊中樣品表面時，發(fā)生多種相互作用，包括：

彈性散射：部分電子以彈性方式散射，這不會在圖像中產(chǎn)生信號。

非彈性散射：一些電子被樣品中的原子或分子激發(fā)，產(chǎn)生次級電子和Auger電子，這些電子用于成像。

透射電子：一部分電子穿透樣品并被探測器捕獲，用于后續(xù)分析（透射電子顯微鏡中使用）。

次級電子成像：大多數(shù)SEM中使用次級電子成像模式。在次級電子成像模式下，通過收集從樣品表面產(chǎn)生的次級電子，構建出樣品表面的形貌和拓撲信息。次級電子的數(shù)量和能量分布與樣品的拓撲結構有關，因此可以產(chǎn)生高對比度的表面圖像。

X射線或后向散射成像：SEM還可以用于X射線能譜分析或后向散射成像，這些技術可用于獲得樣品的化學成分信息。

掃描：SEM電子束被掃描在樣品表面上移動，每個位置收集次級電子或其他信號，然后構建出整個圖像。

圖像顯示：SEM圖像通常以灰度圖像的形式顯示，其中不同的灰度級別表示不同的電子信號強度，從而呈現(xiàn)出樣品的表面形貌和拓撲信息。

ZEM15臺式掃描電子顯微鏡

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