SEM基本结构及工作原理(10)

SEM

试样室四壁应有数个备用窗口，除安装电子检测器外，还能同时安装其它检测器和谱仪，以便进行综合性研究；（4）备有与外界接线的接线座，以便研究有关电场和磁场所引起的衬度效应。近代的大型扫描电镜均备有各种高温、拉伸、弯曲等试样台，试样最大直径可达100mm，沿X轴和Y轴可各自平移100mm，沿Z轴可升降50mm。此外，在样品室的各窗口还能同时联接X射线波谱仪、X 射线能谱仪、二次离子质谱仪和图像分析仪等。

2.3 真空系统

真空系统在电子光学仪器中十分重要，这是因为电子束只能在真空下产生和 操纵。对于扫描电镜来说，通常要求真空度优于10-3～10-4Pa。任何真空度的下 降都会导致电子束散射加大，电子枪灯丝寿命缩短，产生虚假的二次电子效应， 使透镜光阑和试样表面受碳氢化合物的污染加速等等，从而严重的影响成像的质 量。因此，真空系统的质量是衡量扫描电镜质量的参考指标之一。

常用的高真空系统有如下三种：

（1） 油扩散泵系统。这种真空系统可获得10-3～10-5Pa 的真空度，基本能满足扫描电镜的一般要求，其缺点是容易使试样和电子光学系统的内壁受污染。

（2） 涡轮分子泵系统。这种真空系统可以获得10-4Pa 以上的真空度，其优点是属于一种无油的真空系统，故污染问题不大，但缺点是噪音和振动较大，因而限制了它在扫描电镜中的应用。

（3） 离子泵系统。这种真空系统可以获得10-7～10-8Pa的极高真空度，可满足在扫描电镜中采用LaB6 电子枪和场致发射电子枪对真空度的要求。

关于上述三种真空系统的性能比较如表2-3所示。

目前商品生产的扫描电镜，多采用油扩散泵系统，为了减轻污染程度和提高 真空度，常在油扩散泵上方安装一个液氮冷阱，从而大大改善真空系统的质量。在更换样品时，阀门会自动使样品室与镜筒部分隔开；更换灯丝是也可以将电子枪室与整个镜筒隔开，这样保持镜筒部分真空不被破坏。

2.4 信号的收集、处理和显示系统

样品在入射电子束的作用下会产生各种物理信号，有二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光和透射电子，不同的物理信号要用不同类型的检测系统。大致可以分为三大类，即电子检测器、阴极荧光检测器和X射线检测器。下面介绍二次电子的信号检测和放大系统。

常用的检测系统为闪烁计数器，它位于样品上测，由闪烁体，光导管和光电倍增器所组成，如图所示，闪烁体一端加工成半球形，另一端与光电管连接，并在半球形的接收端上喷镀几百埃厚的铝膜作为反光层，既可阻挡杂散光的干扰，又可作为高电压电极加6-10KV正高压，吸引和加速进入栅网的电子。另外在检

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