全自動(dòng)掃描電鏡由電子槍和電磁透鏡兩部分組成，主要用于產(chǎn)生一束能量分布很窄的、電子能量確定的電子束用以掃描成像，熱發(fā)射電子需要電磁透鏡來成束，所以在用熱發(fā)射上。全自動(dòng)掃描電鏡通常會(huì)配有兩組匯聚透鏡，匯聚透鏡是匯聚電子束，裝配在真空柱中，位于電子槍之下。通常不止有一個(gè)，并有一組匯聚光圈與之相配。但匯聚透鏡僅僅用于匯聚電子束，與成像無關(guān) 。

電子經(jīng)過一系列電磁透鏡成束后，打到樣品上與樣品相互作用，會(huì)產(chǎn)生次級(jí)電子、背散射電子以及X射線等一系列信號(hào)，所以需要不同的探測器，例如次級(jí)電子探測器、X射線能譜分析儀等來區(qū)分這些信號(hào)以獲得所需要的信息，雖然X射線信號(hào)不能用于成像，但習(xí)慣上，仍然將X射線分析系統(tǒng)劃分到成像系統(tǒng)中。與普通光學(xué)顯微鏡不同，在全自動(dòng)掃描電鏡中，是通過控制掃描區(qū)域的大小來控制放大率的，如果需要更高的放大率，只需要掃描更小的一塊面積就可以了。放大率由屏幕/照片面積除以掃描面積得到。

全自動(dòng)掃描電鏡位于焦平面上下的一小層區(qū)域內(nèi)的樣品點(diǎn)都可以得到很好的成像，這一小層的厚度稱為場深，通常為幾納米厚，所以可以用于納米級(jí)樣品的三維成像。工作距離指從物鏡到樣品高點(diǎn)的垂直距離，如果增加工作距離，可以在其他條件不變的情況下獲得更大的場深，如果減少工作距離，則可以在其他條件不變的情況下獲得更高的分辨率。全自動(dòng)掃描電鏡電子和背散射電子可以用于成像，但后者不如前者，所以通常使用次級(jí)電子。

由于電子束只能穿透樣品表面很淺的一層，所以只能用于表面分析。表面分析以特征X射線分析常用，所用用到的探測器有兩種：能譜分析儀與波譜分析儀，前者速度快但精度不高，后者可以檢測到“痕 跡元素”的存在，但耗時(shí)會(huì)很長。了解其組成結(jié)構(gòu)有利于我們更加合理的使用掃描電鏡，從而延長掃描電鏡的使用壽命及提高操作的準(zhǔn)確度，目前全自動(dòng)掃描電鏡被廣泛用于材料科學(xué)、冶金、 生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體材料與器件、地質(zhì)勘探、病蟲害的防治、災(zāi)害鑒定、寶石鑒定、工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品質(zhì)量鑒定及生產(chǎn)工藝控制等。

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