掃描電鏡與透射電鏡(TEM)的區(qū)別有哪些?
日期:2024-11-05
掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)是兩種主要的電子顯微鏡技術,各自具有獨特的成像原理、結構、應用領域等特點。以下是它們的主要區(qū)別:
1. 成像原理
SEM:使用聚焦的電子束掃描樣品表面,電子束與樣品相互作用生成二次電子、背散射電子等信號。這些信號被探測器收集,從而得到樣品的表面形貌圖像。
TEM:電子束穿透超薄樣品,并在樣品內產生散射。透過樣品的電子形成衍射圖案或圖像,再經過投影系統(tǒng)投影到熒光屏或攝像設備上。TEM的圖像反映了樣品的內部結構。
2. 樣品要求
SEM:樣品可以是塊狀的,不需要特別薄,可以是導電的或涂覆導電膜的非導電材料。樣品的尺寸和厚度不受嚴格限制,但需在低壓環(huán)境下保持穩(wěn)定。
TEM:樣品須非常?。ㄍǔT?00納米以下),以便讓電子束穿透,因此需要對樣品進行復雜的制備,如離子束切割或機械拋光。通常僅適用于透明材料或小型結構。
3. 分辨率和放大倍數(shù)
SEM:分辨率通常在1到10納米左右,放大倍數(shù)一般在20到500,000倍。SEM主要用于觀察樣品的表面結構,能夠獲得高對比度的表面形貌圖像。
TEM:由于電子束透射和投影,分辨率更高,能達到亞納米級(0.1納米左右),放大倍數(shù)可以超過1,000,000倍,適合觀察原子級結構和細微內部結構。
4. 圖像類型
SEM:生成的是樣品表面的三維感圖像,有較強的立體效果,適合分析表面形貌、粗糙度、顆粒大小等。
TEM:生成的是樣品內部的二維投影圖像,能夠顯示樣品的晶體結構、缺陷、位錯等細節(jié)。
5. 應用領域
SEM:多用于材料科學、生物學、化學、工業(yè)檢測等領域,用于觀察樣品的表面形貌、顆粒結構和組成分析等。
TEM:多用于納米材料、半導體、晶體學、細胞超微結構等領域,特別適合研究材料的內部結構和亞結構。
6. 成像深度
SEM:有較大的成像深度,可以獲得深景的立體圖像,尤其適合觀察粗糙或復雜表面。
TEM:成像深度小,通常僅限于樣品的厚度范圍內,適合觀察平面結構和內部精細特征。
7. 樣品破壞性
SEM:在低電子束電壓下,樣品的損傷相對較小。但高電壓或長時間掃描可能會對樣品產生損傷,尤其是對于敏感材料。
TEM:由于電子束直接穿透樣品,對樣品的損傷較大,尤其是對于生物樣品或高分子材料,通常需要冷凍或低劑量成像以減少破壞。
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作者:澤攸科技