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臺(tái)式掃描電鏡 又名:臺(tái)式掃描電子顯微鏡

臺(tái)式掃描電子顯微鏡(Desktop Scanning Electron Microscope, Desktop SEM)的概念是由美國(guó)FEI公司(1997年原FEI和飛利浦電子光學(xué)合并而成)提出的,并于2006年正式發(fā)布了旗下的Phenom臺(tái)式掃描電鏡,而后于2009年成立Phenom-World公司,專業(yè)研發(fā)并生產(chǎn)臺(tái)式掃描電鏡。

  簡(jiǎn)介

  臺(tái)式掃描電子顯微鏡(Desktop Scanning Electron Microscope, Desktop SEM)的概念是由美國(guó)FEI公司(1997年原FEI和飛利浦電子光學(xué)合并而成)提出的,并于2006年正式發(fā)布了旗下的Phenom臺(tái)式掃描電鏡,而后于2009年成立Phenom-World公司,專業(yè)研發(fā)并生產(chǎn)臺(tái)式掃描電鏡。相較于傳統(tǒng)大型SEM,臺(tái)式掃描電鏡具有體積小巧、操作簡(jiǎn)便、價(jià)格便宜、快速抽真空、不用噴金測(cè)量不導(dǎo)電樣品等優(yōu)勢(shì),而且它的放大倍數(shù)可高達(dá)130,000倍。此類新型儀器的出現(xiàn)填補(bǔ)了光學(xué)顯微鏡與傳統(tǒng)大型掃描電子顯微鏡之間的空白區(qū)域,可廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、納米顆粒、生物醫(yī)學(xué)、食品藥品、紡織纖維、地質(zhì)科學(xué)等諸多領(lǐng)域。

  設(shè)計(jì)背景

  隨著科學(xué)研究與工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入了納米領(lǐng)域,人們對(duì)顯微技術(shù)、顯微儀器的要求越來越高,需求也日益增長(zhǎng)。

  光學(xué)顯微鏡價(jià)格便宜,操作簡(jiǎn)單,但由于可見光波長(zhǎng)的限制,其放大倍數(shù)只能達(dá)到1000倍左右;傳統(tǒng)大型掃描電子顯微鏡有效放大倍數(shù)可以達(dá)到數(shù)萬(wàn)倍,具有大景深,是當(dāng)前材料科學(xué)、生物科學(xué)領(lǐng)域最常用的表征手段之一,但其投資巨大,而且需要經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)的操作人員,使用不便。

  為了解決這一矛盾,美國(guó)FEI公司在2004年提出了臺(tái)式掃描電鏡的概念。不同于傳統(tǒng)大型掃描電鏡,臺(tái)式掃描電鏡是一種全新的設(shè)計(jì),其結(jié)合了光學(xué)顯微鏡與傳統(tǒng)掃描電鏡的優(yōu)點(diǎn)。既保留的掃描電鏡較高的放大倍數(shù)和大景深,同時(shí)體積小、操作簡(jiǎn)便,價(jià)格僅為傳統(tǒng)電鏡的幾分之一,逼近高端光學(xué)顯微鏡的價(jià)格。

  組成

  真空系統(tǒng):一般采用機(jī)械泵與分子泵聯(lián)動(dòng)

  電子槍:一般為CeB6(六硼化鈰)或鎢燈絲,其中鎢燈絲的壽命較短,僅為40-100小時(shí),需頻繁更換,CeB6燈絲壽命超過1500小時(shí),且亮度更高。目前尚沒有采用場(chǎng)發(fā)射(Field Emission)的臺(tái)式掃描電鏡。

  電磁透鏡

  探測(cè)器:背散射電子或二次電子探測(cè)器

  特點(diǎn)

  放大倍數(shù)高(相對(duì)光學(xué)顯微鏡)

  成像速度快

  大景深

  體積小巧

  操作簡(jiǎn)便

  價(jià)格便宜

  應(yīng)用領(lǐng)域

  調(diào)查表明接近90%的SEM圖片是在2萬(wàn)倍以下拍攝的,因此臺(tái)式掃描電鏡可以滿足絕大多數(shù)傳統(tǒng)SEM用戶的需求,其應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛,包括:

  粉末、金相、制藥、造紙、半導(dǎo)體微電子、生命科學(xué) ……


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