重慶大學(xué)掃描電鏡理論考試最新題目匯總(編輯修改稿)
2025-04-22 04:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的真空度，因此需要配備真空系統(tǒng)，確保電子光學(xué)系統(tǒng)正常工作、防止樣品污染、保證燈絲的工作壽命等，以保證電鏡的正常工作。電氣系統(tǒng)可以為掃描電子顯微鏡各部分提供所需的電源。4）影像偵測記錄系統(tǒng)：收集(探測)樣品在入射電子束作用下產(chǎn)生的各種物理信號，并進行放大；將信號檢測放大系統(tǒng)輸出的調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為能顯示在陰極射線管熒光屏上的圖像，供觀察或記錄。2. 掃描電鏡的電子光學(xué)部件有哪些，各有什么作用?①電子槍：提供電子源，獲得掃描電子束，作為使樣品產(chǎn)生各種物理信號的激發(fā)源。②電磁透鏡：掃描電子顯微鏡中的各電磁透鏡都不作成像透鏡用，它們的功能只是把電子槍的束斑逐級聚焦縮小。③掃描線圈：掃描線圈的作用是使電子束偏轉(zhuǎn)，并在樣品表面做規(guī)則的掃動。④樣品室：樣品室除放置樣品外，還安置信號探測器。3. 為什么場發(fā)射掃描電鏡的分辨率較鎢燈絲掃描電鏡高，而場發(fā)射掃描電鏡中冷場發(fā)射電鏡的分辨率更高？鎢燈絲借助熱電離原理發(fā)射電子束，鎢燈絲加熱至2700K，燈絲各處向四處發(fā)射電子，具有很高的發(fā)散性，而無法經(jīng)透鏡系統(tǒng)匯聚至很小的束斑，因此分辨率低（3nm）,而場發(fā)射采用場電離的原理，電子束大部分從槍尖端發(fā)出，電子束更細，經(jīng)透鏡匯聚能得到更細的束斑，因此分辨率更高。熱場分辨率低于冷場的原因：熱場需要將燈絲加熱至1800K，因此除了尖端放電外，燈絲其他部位也有熱放電發(fā)生，而冷場燈絲溫度為室溫，直接加強電場從燈絲尖端激發(fā)出電子束，束流更小，因此分辨率更高（），但冷場燈絲易臟，發(fā)射噪聲較大，需定期做閃光處理。4. 對比光學(xué)顯微鏡和透射電鏡，掃描電鏡有什么優(yōu)勢和劣勢？優(yōu)勢：①分辨率較高；②試樣制備簡單；③放大倍數(shù)高且連續(xù)可調(diào)；④景深大，成像富有立體感；⑤多功能化，是一種綜合分析工具。劣勢：分辨率及放大倍數(shù)較透鏡差一些，造價及維護費用較光學(xué)顯微鏡高。5. 從結(jié)構(gòu)看，光學(xué)顯微鏡、透射電鏡、掃描電鏡有什么異同？相同點：三者都有相應(yīng)的照明源、放大系統(tǒng)、樣品臺或試樣架以及圖像觀察記錄設(shè)備。不同點：光學(xué)顯微鏡是用光作為照明源，而透射電鏡和掃描電鏡用高速的電子作為照明源；光學(xué)顯微鏡的聚光鏡為玻璃透鏡，而透射電鏡和掃描電鏡為電磁透鏡；光學(xué)顯微鏡可以直接通過物鏡觀察圖像，而掃描電鏡和透射電鏡需要將電子信號放大到熒光屏上才能被觀察到；光學(xué)顯微鏡的介質(zhì)為空氣，而透射電鏡和掃描電鏡的介質(zhì)為高真空；掃描電鏡具有信號收集和顯示系統(tǒng)，有掃描線圈做規(guī)律的掃描。6. 掃描電鏡的工作電壓、工作距離、束斑尺寸的含義是什么，各自對掃描電鏡的成像質(zhì)量和分辨率有什么影響？工作電壓：給電子槍提供高壓從而產(chǎn)生電子源并使電子加速。工作電壓越高，分辨率越高。但是工作電壓越高，電子的穿透能力越強，電子與試樣的作用體積越大，產(chǎn)生的二次電子信號越弱，表面的細節(jié)會變得不清晰。另外，過高的電壓更容易使樣品出現(xiàn)電離，電子束更容易損壞樣品表面。工作距離：樣本表層到末級聚光鏡的極靴的距離。當(dāng)電子束束流一定時，縮短工作距離可以提高圖像分辨率，但會使景深變短。束斑尺寸：電子束最后照射到樣品表面的斑點尺寸。束斑小分辨率高，但是成像質(zhì)量較差。因為一般來說，束斑小的分辨率高，但束斑小相應(yīng)的束流也小，轉(zhuǎn)化為成像信號的電子也少，而統(tǒng)計噪音是固定的。當(dāng)信號值低于噪音的3倍時，將無法識別信號代表的信息。信噪比是限制成像分辨率的一個重要基本因素。相同的掃描區(qū)域，小束斑漏掃地方太多，所以邊緣不平滑。7. 影響掃描電鏡分辨率的因素？電子束的實際直徑：電子束的直徑減小，分辨率提高，但是實際直徑小到一定程度時，很難激發(fā)出足夠的信號。所以理想的電子束需要尺寸小而且束流大。電子束在試樣中的散射：電子束進入試樣后，受到試樣對電子的散射，從而電子束直徑變寬，降低了分辨率，這種散射效應(yīng)取決于加速電壓的大小和試樣本身的性質(zhì)。信號噪聲比：噪聲來源于兩個方面：電噪聲、統(tǒng)計漲落噪聲。提高信噪比可以：①提高信號電流，②采用長的幀掃描時間，③減少像元數(shù)目，但是會降低圖像的清晰度。故提高信噪比的有效途徑是提高電子束的亮度或適當(dāng)延長幀掃描的時間。8. 電子束與樣品作用會產(chǎn)生哪些信號，這些信號包含哪些信息，可以分別被什么探頭接收？二次電子表面微觀形貌二次電子探測器背散射電子主要反應(yīng)原子襯度，還能反應(yīng)表面微觀形貌和晶體學(xué)信息背散射電子探測器和EBSD探頭接收特征X射線反應(yīng)微區(qū)成分EDS或WDS探測器接收俄歇電子表面微觀形貌和微區(qū)成分俄歇能譜儀9. 掃描電鏡的二次電子像和背散射電子像各反應(yīng)樣品的什么信息，哪個空間分辨率更高？①二次電子對試樣表面狀態(tài)非常敏感，能有效地顯示試樣表面的微觀形貌；②背散射電子可顯示形貌襯度、成分襯度和晶體取向襯度，主要顯示的是
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