掃描電鏡已廣泛用于材料科學(xué)（金屬材料、非金屬材料、納米材料）、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（火災(zāi)、失效分析）鑒定、刑事偵察、寶石鑒定、工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品質(zhì)量鑒定等領(lǐng)域。

如何評(píng)價(jià)掃描電鏡成像圖片質(zhì)量？

可以從如下幾個(gè)方面來考量：

1.分辨率高，顯微結(jié)構(gòu)清晰可辨

圖1分辨率對圖像的影響

2.襯度適中，圖像中無論黑區(qū)或白區(qū)的細(xì)節(jié)都能看清楚

3.信噪比好，沒有明顯的雪花狀噪聲

圖2.信噪比對圖像的影響

4.景深好，圖像沒有局域的欠焦或過焦現(xiàn)象

圖3.景深對圖像的影響

5.真實(shí)，圖片所展示的是真實(shí)的樣品形貌和結(jié)構(gòu)

圖4.加速電壓對樣品的損傷造成圖像失真

影響掃描電鏡成像的關(guān)鍵因素

◆電子槍的種類：場發(fā)射、LaB6或鎢燈絲的電子槍

圖4.不同種類電子槍對比

◆電鏡的像差：球差、色差、像散、衍射差

球差：透鏡對遠(yuǎn)離/靠近光軸部分電子的折射能力不同引起，消除方法：1)降低球差系數(shù)Cs；2)小孔光闌遮擋外圍射線。

色差：電子能量不同引起，消除方法：提高加速電壓和透鏡電流的穩(wěn)定度、減小光闌孔徑。

衍射差：電子波動(dòng)性和物鏡光闌引起，可通過提高加速電壓，選用大孔徑光闌消除。

像散：磁線圈加工誤差引起，需加裝消像散器。

◆電磁透鏡的型式:內(nèi)透鏡、外透鏡、半內(nèi)透鏡

圖5.不同物鏡的比較

◆環(huán)境因素:振動(dòng)、磁場、噪音、接地

電鏡實(shí)驗(yàn)室環(huán)境對電鏡的最終成像有重要影響，尤其是地基振動(dòng)、雜散磁場以及接地電阻等。

雜散磁場和低頻振動(dòng)會(huì)影響信號(hào)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，造成電子束畸變，使圖像輪廓粗糙，出現(xiàn)尖角和毛刺，亮度不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)干擾條紋。

對于高分辨的場發(fā)射掃描電鏡，在高倍下觀察時(shí)大聲說話或者機(jī)械噪聲都會(huì)對圖像產(chǎn)生干擾。

◆操作條件:加速電壓、工作電流、電子束合軸、物鏡光闌、掃描速率、樣品處理、真空度等

操作條件的選擇是否合適是影響掃描電鏡成像的最重要的因素，不同設(shè)置條件對圖片質(zhì)量的影響是相互關(guān)聯(lián)的，只有在不同操作條件下尋找最合適的參數(shù)組合才能獲得高質(zhì)量的圖片。因此對電鏡工程師的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)依賴性高。

圖6.操作條件對成像的影響

永清石墨烯研究院檢測中心簡介

檢測中心圍繞石墨烯和新能源材料相關(guān)實(shí)驗(yàn)和檢測分析搭建實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)能力，涵蓋材料微觀形貌、熱學(xué)性能、理化性能、力學(xué)性能和電池電性能等檢測項(xiàng)目，滿足企業(yè)大部分研發(fā)、中試檢測需求。檢測認(rèn)證中心通過CNAS認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證，實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)1600m²，配備日立冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡、耐馳激光導(dǎo)熱分析儀、梅特勒同步熱分析儀等180多臺(tái)套儀器設(shè)備。檢測中心秉持“公正、誠信、科學(xué)、高效”的原則，竭誠為國內(nèi)外企業(yè)和高?？蒲性核峁└哔|(zhì)量的檢測服務(wù)。