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技術文章
TECHNICAL ARTICLES澤攸ZEM20臺式掃描電鏡雖結構緊湊,但其成像功能卻較為全面,能夠通過不同的物理信號獲取樣品信息,從而滿足多元化的分析需求。理解其成像模式是充分發揮其性能的關鍵。
二次電子(SE)成像是觀察樣品表面形貌的主要方式。ZEM20的二次電子探測器對樣品表面微觀起伏非常敏感。當電子束掃描樣品時,激發的二次電子數量會隨樣品表面的傾斜角度而變化,從而在圖像上形成明暗對比,呈現出豐富的立體感。這種模式非常適合觀察材料的斷口結構、表面鍍層、纖維形態、磨損痕跡等,是材料科學和失效分析中常用的手段。
背散射電子(BSE)成像則提供了另一種重要的信息——成分對比。背散射電子的產額與樣品元素的原子序數成正比,原子序數越大的區域,產生的信號越強,在圖像上就越亮。ZEM20配備的BSE探測器能有效區分由不同元素構成的相。這使得它可用于鑒別合金中的不同相組成、觀察礦石中的礦物分布、檢查焊接界面的材料擴散,或識別集成電路中的不同材料。
低真空模式是ZEM20的一個實用特性。在此模式下,樣品室內充入少量氣體(如空氣或水蒸氣)。這些氣體分子可以中和照射在不導電樣品表面積累的電荷,從而避免“荷電效應"導致的圖像扭曲、漂移和過亮。這意味著用戶可以直接觀察如塑料、紙張、生物樣品、陶瓷、絕緣涂層等,無需預先噴涂導電膜,不僅保護了樣品原始狀態,也極大地節省了制樣時間和成本。
使用說明:在操作中,用戶應根據樣品特性靈活選擇模式。對于導電良好的金屬、半導體樣品,優先使用高真空SE模式以獲得高分辨率圖像。對于混合材料需要成分區分時,切換至BSE模式。而對于絕大多數絕緣體,則應啟用低真空模式,并可根據樣品調節腔室壓力至最佳狀態,以獲得無荷電干擾的清晰圖像。
應用實例:在地質學中,利用BSE模式可輕松分辨出礦石中不同原子序數的礦物。在高分子材料研究中,低真空SE模式可直接觀察塑料斷口的韌性撕裂特征。在電子產品質檢中,無需制樣即可檢查PCB板上的焊點是否存在裂紋或污染。