全自動掃描電鏡(Automated Scanning Electron Microscope,ASEM)是利用電子束與樣品相互作用產生的信號來形成圖像。電子源會發(fā)射出高能電子,并通過電磁透鏡、磁聚束和掃描線圈將電子束聚焦并把它迅速地掃描在樣品表面。樣品與電子束相互作用時,會產生多種信號,如二次電子、背散射電子和X射線等。這些信號被探測器捕捉,然后轉化為電信號并被發(fā)送到計算機進行處理。
全自動掃描電鏡的工作流程如下:
1.準備樣品:將要觀察的樣品固定在支架上,并進行必要的處理,如鍍金、切片、切割等。樣品表面應盡量保持平整和潔凈。
2.調節(jié)電子束:通過調節(jié)電子源、透鏡和掃描線圈等參數(shù),使電子束能夠達到所需的性能,如分辨率、深度、放大倍數(shù)等。
3.開始掃描:啟動,開始對樣品進行掃描。掃描模式有兩種常用方式:連續(xù)掃描和點掃描。連續(xù)掃描方式下,電子束會在樣品表面不停的掃描,從而形成全景圖像;而點掃描方式下,電子束會逐點掃描,并記錄下每個點的信號,生成高分辨率的圖像。
4.信號檢測:使用相應的探測器來檢測樣品產生的信號。二次電子信號是常用的信號類型,它反映了樣品表面的形貌特征;背散射電子信號則提供了更多的化學信息;X射線探測器則可以用于元素分析等應用。
5.圖像處理和分析:采集到的信號通過電子學系統(tǒng)將其轉化為電信號并傳輸?shù)接嬎銠C上。計算機會對信號進行處理和解析,然后形成對應的圖像。利用圖像處理軟件,可以對圖像進行增強、放大、測量和分析,以獲得所需的信息。
全自動掃描電鏡的應用非常廣泛。它可以用于材料科學研究,例如表面形貌分析、粒子形態(tài)觀察和晶體結構分析等。在生物科學領域,可以用于細胞和組織的形態(tài)學觀察,幫助研究人員了解生物樣品的微觀結構和組織成分。此外,還可以應用于納米技術研究、電子元件分析和環(huán)境監(jiān)測等領域。