福州卡尔蔡司扫描显微镜
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扫描电镜图像的形成需要各个系统相互配合,电子光学系统为扫描电镜提供的电子束,信号探测系统将电子束与样品相互作用产生的信号进行采集与处理。电子光学系统内容请参考往期文章,本篇主要对扫描电镜的信号探测系统进行介绍。
扫描电镜可以采集多种不同类型的信号用于成像和分析,其中二次电子(SE)和背散射电子(BSE)信号是基本也是常见的两种信号类型。
不同厂家和型号的电镜在采集SE,BSE信号时所用的探测器都具有各自特的技术,但旁置式二次电子探测器和极靴下背散射电子探测器在架构和工作原理方面相对固定,应用也很广泛,因此本文只会对旁置式二次电子探测器和极靴下背散射电子探测器进行介绍。
扫描电镜及X射线能谱仪或电子探针为准确鉴定钢中非金属夹杂物属性提供了非常可靠的技术,他可以将D类等非金属夹杂物的二维和三维形貌、与所含元素的X射线元素面分布图、与其内含有元素或所含简单氧化物的重量百分数和原子百分数定量分析结果有机结合起来,对这种D类非金属夹杂物给出一个全新的诠释。由此,作者提出了非金属夹杂物的相结构概念,用“复相夹杂物”代替目前常用的“复杂夹杂物”或“复合夹杂物”,重新认识这个对钢性能有重要影响的D类非金属夹杂物,与业界同行商榷。
激光扫描共聚焦显微镜是在传统荧光显微镜成像的基础上采用激光作为光源,通过使用激光扫描装置和共轭聚焦装置,利用计算机对所观察的对象进行数字图像处理的现代化光学显微镜。它能以的分辨率采集细胞或组织内部的荧光标记图像、观察细胞或组织内部的微细结构和形态学变化、在亚细胞水平观察胞内重要离子浓度或 pH 的变化、结合电生理技术观察和记录细胞的生理活动。使用激光扫描共聚焦显微镜,还可以对观察样品进行断层扫描和成像、重构和分析细胞的三维空间结构。
真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。
真空柱是一个密封的柱形容器。真空泵用来在真空柱内产生真空。有机械泵、油扩散泵以及涡轮分子泵三大类,机械泵加油扩散泵的组合可以满足配置钨灯丝枪的扫描电镜的真空要求,但对于装置了场致发射枪或六硼化镧及六硼化铈枪的扫描电镜,则需要机械泵加涡轮分子泵的组合。成象系统和电子束系统均内置在真空柱中。真空柱底端即为右图所示的样品室,用于放置样品。
扫描电子显微镜是利用材料表面微区的特征(如形貌、原子序数、化学成分、或晶体结构等)的差异,在电子束作用下通过试样不同区域产生不同的亮度差异,从而获得具有一定衬度的图像。成像信号是二次电子、背散射电子或吸收电子,其中二次电子是主要的成像信号[2]。图3为其成像原理图,高能电子束轰击样品表面,激发出样品表面的各种物理信号,再利用不同的信号探测器接受物理信号转换成图像信息。