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掃描電鏡和透射電鏡的區(qū)別

 發(fā)布時間:2018/3/5 點擊量:2160
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詳細介紹:

電子顯微鏡已經(jīng)成為表征各種材料的有力工具。 它的多功能性和*的空間分辨率使其成為許多應用中非常有價值的工具。 其中,兩種主要的電子顯微鏡是透射電子顯微鏡(TEM)和掃描電子顯微鏡(SEM)。 在這篇博客中,將簡要描述他們的相似點和不同點。 

 

掃描電鏡和透射電鏡的工作原理

 

從相似點開始, 這兩種設備都使用電子來獲取樣品的圖像。他們的主要組成部分是相同的;  

· 電子源;

· 電磁和靜電透鏡控制電子束的形狀和軌跡;

· 光闌。

 

所有這些組件都存在于高真空中。  

 

現(xiàn)在轉向這兩種設備的差異性。 掃描電鏡(SEM)使用一組特定的線圈以光柵樣式掃描樣品并收集散射的電子( 詳細了解SEM中檢測到的不同類型的電子 )。

 

而透射電鏡(TEM)是使用透射電子,收集透過樣品的電子。 因此,透射電鏡(TEM)提供了樣品的內(nèi)部結構,如晶體結構,形態(tài)和應力狀態(tài)信息,而掃描電鏡(SEM)則提供了樣品表面及其組成的信息。  

 

而且,這兩種設備zui明顯的差別之一是它們可以達到的*空間分辨率; 掃描電鏡(SEM)的分辨率被限制在?0.5nm,而隨著zui近在球差校正透射電鏡(TEM)中的發(fā)展,已經(jīng)報道了其空間分辨率甚至小于50pm。

 

哪種電子顯微鏡技術操作員進行分析?

 

這*取決于操作員想要執(zhí)行的分析類型。 例如,如果操作員想獲取樣品的表面信息,如粗糙度或污染物檢測,則應選擇掃描電鏡(SEM)。 另一方面,如果操作員想知道樣品的晶體結構是什么,或者想尋找可能存在的結構缺陷或雜質(zhì),那么使用透射電鏡(TEM)是*的方法。

 

掃描電鏡(SEM)提供樣品表面的3D圖像,而透射電鏡(TEM)圖像是樣品的2D投影,這在某些情況下使操作員對結果的解釋更加困難。  

 

由于透射電子的要求,透射電鏡(TEM)的樣品必須非常薄,通常低于150nm,并且在需要高分辨率成像的情況下,甚至需要低于30nm,而對于掃描電鏡(SEM)成像,沒有這樣的特定要求。

  

這揭示了這兩種設備之間的另一個主要差別:樣品制備。掃描電鏡( SEM)的樣品很少需要或不需要進行樣品制備,并且可以通過將它們安裝在樣品杯上直接成像。  

 

相比之下,透射電鏡(TEM)的樣品制備是一個相當復雜和繁瑣的過程,只有經(jīng)過培訓和有經(jīng)驗的用戶才能成功完成。 樣品需要非常薄,盡可能平坦,并且制備技術不應對樣品產(chǎn)生任何偽像(例如沉淀或非晶化 )。 目前已經(jīng)開發(fā)了許多方法,包括電拋光,機械拋光和聚焦離子束刻蝕。 格柵和支架用于安裝透射電鏡(TEM)樣品。

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