掃描電鏡最大放大倍數(shù)

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于掃描電鏡最大放大倍數(shù)的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

• 1、顯微鏡是如何實現(xiàn)幾百萬倍放大的

• 2、今天的電子顯微鏡已經(jīng)可以把物體放大到多少倍

• 3、在復(fù)合材料原理中掃描電鏡的分辨率是多少

• 4、sem掃描電鏡的原理及操作,sem掃描電鏡的原理制樣

一、顯微鏡是如何實現(xiàn)幾百萬倍放大的

大家說得很對，如果要實現(xiàn)幾百萬倍的放大效果，就只能用掃描隧道顯微鏡一類的家伙了。他的原理的確不是一兩句說得明白的，不過我以前回答過這個問題，在網(wǎng)上找到一些資料，估計你看了能明白過來。粘貼在下面：

隧道電流強度對針尖與樣品表面之間距離非常敏感，它隨著探針接近表面而迅速增加，探針每靠近0.1nm，電流會增加約10倍．因此，利用電子反饋線路控制隧道電流的恒定，并用壓電陶瓷材料控制針尖對樣品的掃描，則探針在垂直于樣品方向上高低的變化就反映出了樣品的表面的起伏．將探針在樣品表面掃描時運動的軌道記錄下來，就得到了樣品表面態(tài)密度的分布或原子排列的圖像

這是原地址，上面有更多的圖文講解：

http://www.spm.com.cn/index.php?page=stm_tech.htm

希望能幫上忙~~

二、今天的電子顯微鏡已經(jīng)可以把物體放大到多少倍

光學(xué)顯微鏡

開放分類： 設(shè)備、光學(xué)、機械、顯微鏡

光學(xué)顯微鏡是利用光學(xué)原理，把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細結(jié)構(gòu)信息的光學(xué)儀器。

早在公元前一世紀(jì)，人們就已發(fā)現(xiàn)通過球形透明物體去觀察微小物體時，可以使其放大成像。后來逐漸對球形玻璃表面能使物體放大成像的規(guī)律有了認(rèn)識。

1590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經(jīng)造出類似顯微鏡的放大儀器。1610年前后，意大利的伽利略和德國的開普勒在研究望遠鏡的同時，改變物鏡和目鏡之間的距離，得出合理的顯微鏡光路結(jié)構(gòu)，當(dāng)時的光學(xué)工匠遂紛紛從事顯微鏡的制造、推廣和改進。

17世紀(jì)中葉，英國的胡克和荷蘭的列文胡克，都對顯微鏡的發(fā)展作出了卓越的貢獻。1665年前后，胡克在顯微鏡中加入粗動和微動調(diào)焦機構(gòu)、照明系統(tǒng)和承載標(biāo)本片的工作臺。這些部件經(jīng)過不斷改進，成為現(xiàn)代顯微鏡的基本組成部分。

1673～1677年期間，列文胡克制成單組元放大鏡式的高倍顯微鏡，其中九臺保存至今。胡克和列文胡克利用自制的顯微鏡，在動、植物機體微觀結(jié)構(gòu)的研究方面取得了杰出的成就。

19世紀(jì)，高質(zhì)量消色差浸液物鏡的出現(xiàn)，使顯微鏡觀察微細結(jié)構(gòu)的能力大為提高。1827年阿米奇第一個采用了浸液物鏡。19世紀(jì)70年代，德國人阿貝奠定了顯微鏡成像的古典理論基礎(chǔ)。這些都促進了顯微鏡制造和顯微觀察技術(shù)的迅速發(fā)展，并為19世紀(jì)后半葉包括科赫、巴斯德等在內(nèi)的生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)家發(fā)現(xiàn)細菌和微生物提供了有力的工具。

在顯微鏡本身結(jié)構(gòu)發(fā)展的同時，顯微觀察技術(shù)也在不斷創(chuàng)新：1850年出現(xiàn)了偏光顯微術(shù)；1893年出現(xiàn)了干涉顯微術(shù)；1935年荷蘭物理學(xué)家澤爾尼克創(chuàng)造了相襯顯微術(shù)，他為此在1953年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。

古典的光學(xué)顯微鏡只是光學(xué)元件和精密機械元件的組合，它以人眼作為接收器來觀察放大的像。后來在顯微鏡中加入了攝影裝置，以感光膠片作為可以記錄和存儲的接收器?，F(xiàn)代又普遍采用光電元件、電視攝象管和電荷耦合器等作為顯微鏡的接收器，配以微型電子計算機后構(gòu)成完整的圖象信息采集和處理系統(tǒng)。

表面為曲面的玻璃或其他透明材料制成的光學(xué)透鏡可以使物體放大成像，光學(xué)顯微鏡就是利用這一原理把微小物體放大到人眼足以觀察的尺寸。近代的光學(xué)顯微鏡通常采用兩級放大，分別由物鏡和目鏡完成。被觀察物體位于物鏡的前方，被物鏡作第一級放大后成一倒立的實象，然后此實像再被目鏡作第二級放大，成一虛象，人眼看到的就是虛像。而顯微鏡的總放大倍率就是物鏡放大倍率和目鏡放大倍率的乘積。放大倍率是指直線尺寸的放大比，而不是面積比。

光學(xué)顯微鏡的組成結(jié)構(gòu)

光學(xué)顯微鏡一般由載物臺、聚光照明系統(tǒng)、物鏡，目鏡和調(diào)焦機構(gòu)組成。載物臺用于承放被觀察的物體。利用調(diào)焦旋鈕可以驅(qū)動調(diào)焦機構(gòu)，使載物臺作粗調(diào)和微調(diào)的升降運動，使被觀察物體調(diào)焦清晰成象。它的上層可以在水平面內(nèi)沿作精密移動和轉(zhuǎn)動，一般都把被觀察的部位調(diào)放到視場中心。

聚光照明系統(tǒng)由燈源和聚光鏡構(gòu)成，聚光鏡的功能是使更多的光能集中到被觀察的部位。照明燈的光譜特性必須與顯微鏡的接收器的工作波段相適應(yīng)。

物鏡位于被觀察物體附近，是實現(xiàn)第一級放大的鏡頭。在物鏡轉(zhuǎn)換器上同時裝著幾個不同放大倍率的物鏡，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器就可讓不同倍率的物鏡進入工作光路，物鏡的放大倍率通常為5～100倍。

物鏡是顯微鏡中對成象質(zhì)量優(yōu)劣起決定性作用的光學(xué)元件。常用的有能對兩種顏色的光線校正色差的消色差物鏡；質(zhì)量更高的還有能對三種色光校正色差的復(fù)消色差物鏡；能保證物鏡的整個像面為平面，以提高視場邊緣成像質(zhì)量的平像場物鏡。高倍物鏡中多采用浸液物鏡，即在物鏡的下表面和標(biāo)本片的上表面之間填充折射率為1.5左右的液體，它能顯著的提高顯微觀察的分辨率。

目鏡是位于人眼附近實現(xiàn)第二級放大的鏡頭，鏡放大倍率通常為5～20倍。按照所能看到的視場大小，目鏡可分為視場較小的普通目鏡，和視場較大的大視場目鏡(或稱廣角目鏡)兩類。

載物臺和物鏡兩者必須能沿物鏡光軸方向作相對運動以實現(xiàn)調(diào)焦，獲得清晰的圖像。用高倍物鏡工作時，容許的調(diào)焦范圍往往小于微米，所以顯微鏡必須具備極為精密的微動調(diào)焦機構(gòu)。

顯微鏡放大倍率的極限即有效放大倍率，顯微鏡的分辨率是指能被顯微鏡清晰區(qū)分的兩個物點的最小間距。分辨率和放大倍率是兩個不同的但又互有聯(lián)系的概念。

當(dāng)選用的物鏡數(shù)值孔徑不夠大，即分辨率不夠高時，顯微鏡不能分清物體的微細結(jié)構(gòu)，此時即使過度地增大放大倍率，得到的也只能是一個輪廓雖大但細節(jié)不清的圖像，稱為無效放大倍率。反之如果分辨率已滿足要求而放大倍率不足，則顯微鏡雖已具備分辨的能力，但因圖像太小而仍然不能被人眼清晰視見。所以為了充分發(fā)揮顯微鏡的分辨能力，應(yīng)使數(shù)值孔徑與顯微鏡總放大倍率合理匹配。

聚光照明系統(tǒng)是對顯微鏡成像性能有較大影響，但又是易于被使用者忽視的環(huán)節(jié)。它的功能是提供亮度足夠且均勻的物面照明。聚光鏡發(fā)來的光束應(yīng)能保證充滿物鏡孔徑角，否則就不能充分利用物鏡所能達到的最高分辨率。為此目的，在聚光鏡中設(shè)有類似照相物鏡中的 ，可以調(diào)節(jié)開孔大小的可變孔徑光闌，用來調(diào)節(jié)照明光束孔徑，以與物鏡孔徑角匹配。

改變照明方式，可以獲得亮背景上的暗物點(稱亮視場照明)或暗背景上的亮物點(稱暗視場照明)等不同的觀察方式，以便在不同情況下更好地發(fā)現(xiàn)和觀察微細結(jié)構(gòu)。

光學(xué)顯微鏡的分類

光學(xué)顯微鏡有多種分類方法：按使用目鏡的數(shù)目可分為雙目和單目顯微鏡；按圖像是否有立體

感可分為立體視覺和非立體視覺顯微鏡；按觀察對像可分為生物和金相顯微鏡等；按光學(xué)原理可分為偏光，相襯和微差干涉對比顯微鏡等；按光源類型可分為普通光、熒光、紅外光和激光顯微鏡等；按接收器類型可分為目視、攝影和電視顯微鏡等。常用的顯微鏡有雙目體視顯微鏡、金相顯微鏡、偏光顯微鏡、紫外熒光顯微鏡等。

雙目體視顯微鏡是利用雙通道光路，為左右兩眼提供一個具有立體感的圖像。它實質(zhì)上是兩個單鏡筒顯微鏡并列放置，兩個鏡筒的光軸構(gòu)成相當(dāng)于人們用雙目觀察一個物體時所形成的視角，以此形成三維空間的立體視覺圖像。雙目體視顯微鏡在生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛用于切片操作和顯微外科手術(shù)；在工業(yè)中用于微小零件和集成電路的觀測、裝配、檢查等工作。

金相顯微鏡是專門用于觀察金屬和礦物等不透明物體金相組織的顯微鏡。這些不透明物體無法在普通的透射光顯微鏡中觀察，故金相和普通顯微鏡的主要差別在于前者以反射光，而后者以透射光照明。在金相顯微鏡中照明光束從物鏡方向射到被觀察物體表面，被物面反射后再返回物鏡成像。這種反射照明方式也廣泛用于集成電路硅片的檢測工作。

紫外熒光顯微鏡是用紫外光激發(fā)熒光來進行觀察的顯微鏡。某些標(biāo)本在可見光中覺察不到結(jié)構(gòu)細節(jié)，但經(jīng)過染色處理，以紫外光照射時可因熒光作用而發(fā)射可見光，形成可見的圖像。這類顯微鏡常用于生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中。

電視顯微鏡和電荷耦合器顯微鏡是以電視攝像靶或電荷耦合器作為接收元件的顯微鏡。在顯微鏡的實像面處裝入電視攝像靶或電荷耦合器取代人眼作為接收器，通過這些光電器件把光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號的圖像，然后對之進行尺寸檢測、顆粒計數(shù)等工作。這類顯微鏡的 可以與計算機聯(lián)用，這便于實現(xiàn)檢測和信息處理的自動化，多應(yīng)用于需要進行大量繁瑣檢測工作的場合。

掃描顯微鏡是成像光束能相對于物面作掃描運動的顯微鏡 。在掃描顯微鏡中依靠縮小視場來保證物鏡達到最高的分辨率，同時用光學(xué)或機械掃描的方法，使成像光束相對于物面在較大視場范圍內(nèi)進行掃描，并用信息處理技術(shù)來獲得合成的大面積圖像信息。這類顯微鏡適用于需要高分辨率的大視場圖像的觀測。粗準(zhǔn)焦螺旋：大范圍上下調(diào)動鏡筒。

細準(zhǔn)焦螺旋：小范圍上下調(diào)動鏡筒。

另外

顯微鏡是一種精密的光學(xué)儀器，已有300多年的發(fā)展史。自從有了顯微鏡，人們看到了過去看不到的許多微小生物和構(gòu)成生物的基本單元——細胞。目前，不僅有能放大千余倍的光學(xué)顯微鏡，而且有放大幾十萬倍的電子顯微鏡，使我們對生物體的生命活動規(guī)律有了更進一步的認(rèn)識。在普通中學(xué)生物教學(xué)大綱中規(guī)定的實驗中，大部分要通過顯微鏡來完成，因此，顯微鏡性能的好壞是做好觀察實驗的關(guān)鍵。

一、顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)

顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)主要包括物鏡、目鏡、反光鏡和聚光器四個部件。廣義的說也包括照明光源、濾光器、蓋玻片和載玻片等。

（一）、物鏡

物鏡是決定顯微鏡性能的最重要部件，安裝在物鏡轉(zhuǎn)換器上，接近被觀察的物體，故叫做物鏡或接物鏡。

1、物鏡的分類

物鏡根據(jù)使用條件的不同可分為干燥物鏡和浸液物鏡；其中浸液物鏡又可分為水浸物鏡和油浸物鏡（常用放大倍數(shù)為90—100倍）。

根據(jù)放大倍數(shù)的不同可分為 低倍物鏡（10倍以下）、中倍物鏡（20倍左右）高倍物鏡（40—65倍）。

根據(jù)像差矯正情況，分為消色差物鏡（常用，能矯正光譜中兩種色光的色差的物鏡）和復(fù)色差物鏡（能矯正光譜中三種色光的色差的物鏡，價格貴，使用少）。

2、物鏡的主要參數(shù)：

物鏡主要參數(shù)包括：放大倍數(shù)、數(shù)值孔徑和工作距離。

①、放大倍數(shù)是指眼睛看到像的大小與對應(yīng)標(biāo)本大小的比值。它指的是長度的比值而不是面積的比值。例：放大倍數(shù)為100×，指的是長度是1μm的標(biāo)本，放大后像的長度是100μm，要是以面積計算，則放大了10,000倍。

顯微鏡的總放大倍數(shù)等于物鏡和目鏡放大倍數(shù)的乘積。

②、數(shù)值孔徑也叫鏡口率，簡寫NA 或A，是物鏡和聚光器的主要參數(shù)，與顯微鏡的分辨力成正比。干燥物鏡的數(shù)值孔徑為0.05-0.95，油浸物鏡（香柏油）的數(shù)值孔徑為1.25。

③、工作距離是指當(dāng)所觀察的標(biāo)本最清楚時物鏡的前端透鏡下面到標(biāo)本的蓋玻片上面的距離。物鏡的工作距離與物鏡的焦距有關(guān)，物鏡的焦距越長，放大倍數(shù)越低，其工作距離越長。例：10倍物鏡上標(biāo)有10/0.25和160/0.17，其中10為物鏡的放大倍數(shù)；0.25為數(shù)值孔徑；160為鏡筒長度（單位mm）；0.17為蓋玻片的標(biāo)準(zhǔn)厚度（單位 mm）。10倍物鏡有效工作距離為6.5mm，40倍物鏡有效工作距離為0.48mm 。

3、物鏡的作用是將標(biāo)本作第一次放大，它是決定顯微鏡性能的最重要的部件——分辨力的高低。

分辨力也叫分辨率或分辨本領(lǐng)。分辨力的大小是用分辨距離（所能分辨開的兩個物點間的最小距離）的數(shù)值來表示的。在明視距離（25cm）之處，正常人眼所能看清相距0.073mm的兩個物點，這個0.073mm的數(shù)值，即為正常人眼的分辨距離。顯微鏡的分辨距離越小，即表示它的分辨力越高，也就是表示它的性能越好。

顯微鏡的分辨力的大小由物鏡的分辨力來決定的，而物鏡的分辨力又是由它的數(shù)值孔徑和照明光線的波長決定的。

當(dāng)用普通的中央照明法（使光線均勻地透過標(biāo)本的明視照明法）時，顯微鏡的分辨距離為d=0.61λ/NA

式中d——物鏡的分辨距離，單位 nm。

λ——照明光線波長，單位 nm。

NA ——物鏡的數(shù)值孔徑

例如油浸物鏡的數(shù)值孔徑為1.25，可見光波長范圍為400—700nm ，取其平均波長550 nm，則d=270 nm，約等于照明光線波長一半。一般地，用可見光照明的顯微鏡分辨力的極限是0.2μm。

（二）、目鏡

因為它靠近觀察者的眼睛，因此也叫接目鏡。安裝在鏡筒的上端。

1、目鏡的結(jié)構(gòu)

通常目鏡由上下兩組透鏡組成，上面的透鏡叫做接目透鏡，下面的透鏡叫做會聚透鏡或場鏡。上下透鏡之間或場鏡下面裝有一個光闌（它的大小決定了視場的大小），因為標(biāo)本正好在光闌面上成像，可在這個光闌上粘一小段毛發(fā)作為指針，用來指示某個特點的目標(biāo)。也可在其上面放置目鏡測微尺，用來測量所觀察標(biāo)本的大小。

目鏡的長度越短，放大倍數(shù)越大（因目鏡的放大倍數(shù)與目鏡的焦距成反比）。

2、目鏡的作用

是將已被物鏡放大的，分辨清晰的實像進一步放大，達到人眼能容易分辨清楚的程度。

常用目鏡的放大倍數(shù)為5—16倍。

3、目鏡與物鏡的關(guān)系

物鏡已經(jīng)分辨清楚的細微結(jié)構(gòu)，假如沒有經(jīng)過目鏡的再放大，達不到人眼所能分辨的大小，那就看不清楚；但物鏡所不能分辨的細微結(jié)構(gòu)，雖然經(jīng)過高倍目鏡的再放大，也還是看不清楚，所以目鏡只能起放大作用，不會提高顯微鏡的分辨率。有時雖然物鏡能分辨開兩個靠得很近的物點，但由于這兩個物點的像的距離小于眼睛的分辨距離，還是無法看清。所以，目鏡和物鏡即相互聯(lián)系，又彼此制約。

（三）、聚光器

聚光器也叫集光器。位于標(biāo)本下方的聚光器支架上。它主要由聚光鏡和可變光闌組成。其中，聚光鏡可分為明視場聚光鏡（普通顯微鏡配置）和暗視場聚光鏡。

1、光鏡的主要參數(shù)

數(shù)值孔徑（NA ）是聚光鏡的主要參數(shù)，最大數(shù)值孔徑一般是1.2—1.4，數(shù)值孔徑有一定的可變范圍，通?？淘谏戏酵哥R邊框上的數(shù)字是代表最大的數(shù)值孔徑，通過調(diào)節(jié)下部可變光闌的開放程度，可得到此數(shù)字以下的各種不同的數(shù)值孔徑，以適應(yīng)不同物鏡的需要。有的聚光鏡由幾組透鏡組成，最上面的一組透鏡可以卸掉或移出光路，使聚光鏡的數(shù)值孔徑變小，以適應(yīng)低倍物鏡觀察時的照明。

2、聚光鏡的作用

聚光鏡的作用相當(dāng)于凸透鏡，起會聚光線的作用，以增強標(biāo)本的照明。一般地把聚光鏡的聚光焦點設(shè)計在它上端透鏡平面上方約1.25mm處。（聚光焦點正在所要觀察的標(biāo)本上，載玻片的厚度為1.1mm左右）

3、可變光闌

可變光闌也叫光圈，位于聚光鏡的下方，由十幾張金屬薄片組成，中心部分形成圓孔。其作用是調(diào)節(jié)光強度和使聚光鏡的數(shù)值孔徑與物鏡的數(shù)值孔徑相適應(yīng)?？勺児怅@開得越大，數(shù)值孔徑越大（觀察完畢后，應(yīng)將光圈調(diào)至最大）。

在可變光闌下面，還有一個圓形的濾光片托架。

說明：在中學(xué)實驗室只有教師用顯微鏡（1600×或1500×）才配有聚光器，學(xué)生用顯微鏡（640×或500×）配的是旋轉(zhuǎn)光欄。緊貼在載物臺下，能做圓周轉(zhuǎn)動的圓盤，旋轉(zhuǎn)光欄（也稱為遮光器），光欄上有大小不等的圓孔，叫光圈。直徑分別為2、3、6、12、16mm,轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)光欄，光欄上每個光圈都可以對正通光孔，通過大小不等的光圈來調(diào)節(jié)光線的強弱。

（四）反光鏡

反光鏡是一個可以隨意轉(zhuǎn)動的雙面鏡，直徑為50mm，一面為平面，一面為凹面，其作用是將從任何方向射來的光線經(jīng)通光孔反射上來。平面鏡反射光線的能力較弱，是在光線較強時使用，凹面鏡反射光線的能力較強，是在光線較弱時使用。

反光鏡通常一面是平面鏡，另一面是凹面鏡，裝在聚光器下面，可以在水平與垂直兩個方向上任意旋轉(zhuǎn)。

反光鏡的作用是使由光源發(fā)出的光線或天然光射向聚光器。當(dāng)用聚光器時一般用平面鏡，不用時用凹面鏡；當(dāng)光線強時用平面鏡，弱時用凹面鏡。

觀察完畢后，應(yīng)將反光鏡垂直放置。

（五）照明光源

顯微鏡的照明可以用天然光源或人工光源

1、天然光源

光線來自天空，最好是由白云反射來的。不可利用直接照來的太陽光。

2、人工光源

①、對人工光源的基本要求：有足夠的發(fā)光強度；光源發(fā)熱不能過多。

②、常用的人工光源：顯微鏡燈；日光燈

（六）濾光器

安裝在光源和聚光器之間。作用是讓所選擇的某一波段的光線通過，而吸收掉其他的光線，即為了改變光線的光譜成分或削弱光的強度。分為兩大類：濾光片和液體濾光器。

（七）蓋玻片和載玻片

蓋玻片和載玻片的表面應(yīng)相當(dāng)平坦，無氣泡，無劃痕。最好選用無色，透明度好的，使用前應(yīng)洗凈。

蓋玻片的標(biāo)準(zhǔn)厚度是0.17±0.02mm，如不用蓋玻片或蓋玻片厚度不合適，都回影響成像質(zhì)量。

載玻片的標(biāo)準(zhǔn)厚度是1.1±0.04mm，一般可用范圍是1—1.2mm，若太厚會影響聚光器效能，太薄則容易破裂。

二、顯微鏡的機械裝置

顯微鏡的機械裝置是顯微鏡的重要組成部分。其作用是固定與調(diào)節(jié)光學(xué)鏡頭，固定與移動標(biāo)本等。主要有鏡座、鏡臂、載物臺、鏡筒、物鏡轉(zhuǎn)換器、與調(diào)焦裝置組成。

（一）、鏡座和鏡臂

1、鏡座 作用是支撐整個顯微鏡，裝有反光鏡，有的還裝有照明光源。

2、鏡臂 作用是支撐鏡筒和載物臺。分固定、可傾斜兩種。

（二）、載物臺（又稱工作臺、鏡臺）

載物臺作用是安放載玻片，形狀有圓形和方形兩種，其中方形的面積為120mm×110mm。中心有一個通光孔，通光孔后方左右兩側(cè)各有一個安裝壓片夾用的小孔。分為固定式與移動式兩種。有的載物臺的縱橫坐標(biāo)上都裝有游標(biāo)尺，一般讀數(shù)為0.1mm，游標(biāo)尺可用來測定標(biāo)本的大小，也可用來對被檢部分做標(biāo)記。

（三）、鏡筒

鏡筒上端放置目鏡，下端連接物鏡轉(zhuǎn)換器。分為固定式和可調(diào)節(jié)式兩種。機械筒長（從目鏡管上緣到物鏡轉(zhuǎn)換器螺旋口下端的距離稱為鏡筒長度或機械筒長）不能變更的叫做固定式鏡筒，能變更的叫做調(diào)節(jié)式鏡筒，新式顯微鏡大多采用固定式鏡筒，國產(chǎn)顯微鏡也大多采用固定式鏡筒，國產(chǎn)顯微鏡的機械筒長通常是160mm。

安裝目鏡的鏡筒，有單筒和雙筒兩種。單筒又可分為直立式和傾斜式兩種，雙筒則都是傾斜式的。其中雙筒顯微鏡，兩眼可同時觀察以減輕眼睛的疲勞。雙筒之間的距離可以調(diào)節(jié)，而且其中有一個目鏡有屈光度調(diào)節(jié)（即視力調(diào)節(jié)）裝置，便于兩眼視力不同的觀察者使用。

（四）、物鏡轉(zhuǎn)換器

物鏡轉(zhuǎn)換器固定在鏡筒下端，有3—4個物鏡螺旋口，物鏡應(yīng)按放大倍數(shù)高低順序排列。旋轉(zhuǎn)物鏡轉(zhuǎn)換器時，應(yīng)用手指捏住旋轉(zhuǎn)碟旋轉(zhuǎn)，不要用手指推動物鏡，因時間長容易使光軸歪斜，使成像質(zhì)量邊壞。

（五）、調(diào)焦裝置

顯微鏡上裝有粗準(zhǔn)焦螺旋和細準(zhǔn)焦螺旋。有的顯微鏡粗準(zhǔn)焦螺旋與裝在同一軸上，大螺旋為粗準(zhǔn)焦螺旋，小螺旋為細準(zhǔn)焦螺旋；有的則分開安置，位于鏡臂的上端較大的一對螺旋為是粗準(zhǔn)焦螺旋，其轉(zhuǎn)動一周，鏡筒上升或下降10mm。 位于粗準(zhǔn)焦螺旋下方較小的一對螺旋為細準(zhǔn)焦螺旋，其轉(zhuǎn)動一周，鏡筒升降值為0.1mm，細準(zhǔn)焦螺旋調(diào)焦范圍不小于1.8mm。

三、顯微鏡及其部件的使用

1、使用單筒顯微鏡時，要養(yǎng)成用左眼觀察的習(xí)慣（因一般用右手畫圖），觀察時要兩眼同時睜開，不要睜一只閉一只，因為這樣易于疲勞。為了訓(xùn)練學(xué)生習(xí)慣于兩眼同時睜開觀察，可剪一塊長約14cm，寬約6cm的長方形硬紙片，在靠近左端處挖一個直徑比鏡筒上端外徑略小的圓孔，把圓孔套在鏡筒上段，觀察時兩眼同時睜開，利用紙片的右端擋住右眼的視線，這樣訓(xùn)練一段時間后，就能習(xí)慣于兩眼同時睜開，然后把紙片去掉。

2、直筒顯微鏡的鏡臂與鏡座連接處，是一個機械關(guān)節(jié)，可用于調(diào)節(jié)鏡筒的傾斜度，便于觀察，鏡臂不能過于后傾，一般不超過40°。但是在使用臨時裝片觀察時，禁止使用傾斜關(guān)節(jié)（當(dāng)鏡筒傾斜時，載物臺也隨之傾斜，載玻片上的液體易流出），尤其是裝片內(nèi)含酸性試劑時嚴(yán)禁使用，以免污損鏡體。

3、目鏡和物鏡的使用

一般都是用一個放大倍數(shù)適中的目鏡（10×）和最低倍的物鏡開始觀察，逐步改用倍數(shù)較高的物鏡，從中找到符合實驗要求的放大倍數(shù)。

轉(zhuǎn)換物鏡時，先用低倍鏡觀察，調(diào)節(jié)到正確的工作距離（成像最清晰）。如果進一步使用高倍物鏡觀察，應(yīng)在轉(zhuǎn)換高倍物鏡之前，把物像中需要放大觀察的部分移至視野中央（將低倍物鏡轉(zhuǎn)換成高倍物鏡觀察時，視野中的物像范圍縮小了很多）。低倍物鏡和高倍物鏡基本齊焦（同高調(diào)焦），在用低倍物鏡觀察清晰時，換高倍物鏡應(yīng)可以見到物像，但物像不一定很清晰，可以轉(zhuǎn)動細準(zhǔn)焦螺旋進行調(diào)節(jié)。

通常認(rèn)為，使用任何一個物鏡時，有效放大倍數(shù)的上限是1，000乘它的數(shù)值孔徑，下限是250乘它的數(shù)值孔徑。如40×物鏡的數(shù)值孔徑是0.65，則上、下限分別為：1000×0.65=650倍和250×0.65≈163倍，超過有效放大倍數(shù)上限的叫做無效放大，不能提高觀察效果。低于下限的放大倍數(shù)則人眼無法分辨，不利于觀察。一般最實用的放大倍數(shù)范圍是500—700乘數(shù)值孔徑之間的數(shù)字。

4、油浸物鏡的使用

使用油浸物鏡時，一般不要使用同高調(diào)焦。同高調(diào)焦只適用于每臺顯微鏡的原配物鏡，在使用低倍和高倍物鏡時，是一個極有利的方便條件，但在使用油浸物鏡時，則受到一定限制，一般地說，用油鏡觀察未加蓋玻片的標(biāo)本片（載玻片）時，利用同高調(diào)焦的安全度較大，而對于有蓋玻片的標(biāo)本片，要小心使用，因為油浸物鏡的工作距離很短，在設(shè)計和裝配時所考慮的同高是對標(biāo)準(zhǔn)厚度蓋玻片的。

用油浸物鏡時，只在標(biāo)本片上滴香柏油。觀察完畢后，要及時進行清潔工作，如不及時進行，香柏油粘上灰塵，擦拭時灰塵粒子可能磨損透鏡，香柏油在空氣中暴露時間長，還會變稠、變干，擦拭很困難，對儀器很不利。擦拭要細心，動作要輕。油浸物鏡前端先用干的擦鏡紙擦一兩次，把大部分油去掉，再用二甲苯滴濕的擦鏡紙擦兩次，最后再用干的擦鏡紙擦一次。標(biāo)本片上的香柏油可用“拉紙法”（即把一小張擦鏡紙蓋在香柏油上，然后在紙上滴一些二甲苯，趁濕把紙往外拉，這樣連續(xù)三四次，即可干凈，一般不會損壞未加蓋玻片的涂片標(biāo)本）擦凈。擦鏡紙也要防塵，一般在使用前，將每頁剪成8小塊，貯存在一個干凈的小培養(yǎng)皿中，用起來既節(jié)省又方便。

5、聚光器的使用方法

①、使用聚光器的原因

當(dāng)放大倍數(shù)增加時，一方面由于放大倍數(shù)越高，透鏡數(shù)目越多，被透鏡吸收的光線也越多；另一方面由于視場（指的是所能看到被檢標(biāo)本的范圍）的亮度與放大倍數(shù)的平方成反比，即放大倍數(shù)越高，視場越暗。為了得到足夠的亮度，必須安裝聚光器，把光線集中到所要觀察的標(biāo)本上。

②、觀察時聚光器應(yīng)處的高度

觀察時，要保證得到最好的觀察效果，聚光器的聚光焦點應(yīng)正好落在標(biāo)本上。要實現(xiàn)這個條件，就必須調(diào)節(jié)聚光器的高度。當(dāng)用平行光照明時，聚光器的聚光焦點是在它上端透鏡平面中心上方約1.25mm之處，因此，人們常常要求在觀察時將聚光器上升到它上端透鏡平面僅稍稍低于載物臺平面的高度，這樣聚光焦點就可能落到位于標(biāo)準(zhǔn)厚度載玻片上的標(biāo)本上。當(dāng)使用比標(biāo)準(zhǔn)厚度薄的載玻片來承放標(biāo)本時，聚光器的位置要相應(yīng)地降低一些，而當(dāng)使用過厚地載玻片時，聚光焦點只能落在標(biāo)本下方，不利于精細的觀察。

③、聚光器與物鏡的配合

這里所謂的配合，就是使聚光器和物鏡這兩者的數(shù)值孔徑取得一致，以更好的進行較為精細的觀察。假如聚光器的數(shù)值孔徑低于物鏡，那物鏡的部分?jǐn)?shù)值孔徑就浪費了，從而達不到它的最高分辨力。假如把聚光器的數(shù)值孔徑大于物鏡的數(shù)值孔徑，則一方面不能提高物鏡的規(guī)定分辨力，另一方面反會由于照明光束過寬，使物象的清晰度下降。聚光器與物鏡配合的操作方法是：在完成照明、調(diào)焦操作后，取下目鏡直接向鏡筒中看，把聚光器下的可變光闌關(guān)到最小，再慢慢地開大。開到它的口徑與所見視場的直徑恰好一樣大，然后按上目鏡，即可進行觀察。每轉(zhuǎn)換一次物鏡，都要隨著進行依次這樣的配合操作。有的聚光器可變光闌的邊框上刻有表示開啟口徑的尺度，可以根據(jù)刻度來進行配合。

歷史上顯微鏡的發(fā)明和顯微鏡的每一次創(chuàng)新都給人類的認(rèn)知帶來了飛躍式的發(fā)展；給人類的生活帶來了空前的拓展。在提倡科技創(chuàng)新的今天，顯微鏡的使用已經(jīng)成為中學(xué)生的一項基本技能，掌握結(jié)構(gòu)，科學(xué)使用，良好維護，使之成為廣大青少年探索未來世界的一個窗口。

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三、在復(fù)合材料原理中掃描電鏡的分辨率是多少

掃描電鏡在研究復(fù)合材料中的應(yīng)用掃描電鏡是利用細聚焦電子束在樣品表面掃描時激發(fā)出來的各種物理信號來調(diào)制成像的。掃描電鏡是一種多功能的儀器、具有很多優(yōu)越的性能、是用途最為廣泛的一種儀器，它具有很高的分辨率。是復(fù)合材料研究中常用的分析測試儀器。1掃描電鏡1.1掃描電鏡的發(fā)展掃描電鏡的設(shè)計思想早在1935年便已提出，1942年在實驗室制成第一臺掃描電鏡，但因受各種技術(shù)條件的限制，進展一直很慢。 1965年，在各項基礎(chǔ)技術(shù)有了很大進展的前提下才在英國誕生了第一臺實用化的商品儀器。此后，荷蘭、美國、西德也相繼研制出各種型號的掃描電鏡，日本二戰(zhàn)后在美國的支持下生產(chǎn)出掃描電鏡，中國則在20世紀(jì)70年代生產(chǎn)出自己的掃描電鏡。前期近20年，掃描電鏡主要是在提高分辨率方面取得了較大進展。80年代末期，各廠家的掃描電鏡的二次電子像分辨率均已達到4.5nm。在提高分辨率方面各廠家主要采取了如下措施: (1)降低透鏡球像差系數(shù)，以獲得小束斑；(2)增強照明源即提高電子槍亮度(如采用LaB6或場發(fā)射電子槍)；(3)提高真空度和檢測系統(tǒng)的接收效率；(4)盡可能減小外界振動干擾。目前，采用鎢燈絲電子槍掃描電鏡的分辨率最高可以達到3.0nm；采用場發(fā)射電子槍掃描電鏡的分辨率可達1nm。1.2掃描電子顯微鏡的組成部分掃描電子顯微鏡由三大部分組成：真空系統(tǒng)，電子束系統(tǒng)以及成像系統(tǒng)。每個部分都有其相應(yīng)的作用。1) 真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)主要包括真空泵和真空柱兩部分。其中真空柱是一個密封的柱形容器，而真空泵用來在真空柱內(nèi)產(chǎn)生真空。真空泵有機械泵、油擴散泵以及渦輪分子泵三大類，機械泵加油擴散泵的組合可以滿足配置鎢槍的SEM的真空要求，但對于裝置了場致發(fā)射槍或六硼化鑭槍的SEM,則需要機械泵加渦輪分子泵的組合。成像系統(tǒng)和電子束系統(tǒng)均內(nèi)置在真空柱中。真空柱底端即為密封室，用于放置樣品。之所以要用真空，主要基于以下兩點原因：電子束系統(tǒng)中的燈絲在普通大氣中會迅速氧化而失效，所以除了在使用SEM時需要用真空以外，平時還需要以純氮氣或惰性氣體充滿整個真空柱。

2）電子束系統(tǒng)電子束系統(tǒng)由電子槍和電磁透鏡兩部分組成，主要用于產(chǎn)生一束能量分布極窄的、電子能量確定的電子束用以掃描成像。電子槍用于產(chǎn)生電子，主要有兩大類，共三種。一類是利用場致發(fā)射效應(yīng)產(chǎn)生電子，稱為場致發(fā)射電子槍。這種電子槍極其昂貴，在十萬美元以上，且需要極高真空。另一類則是利用熱發(fā)射效應(yīng)產(chǎn)生電子，有鎢槍和六硼化鑭槍兩種。熱發(fā)射電子需要電磁透鏡來成束，所以在用熱發(fā)射電子槍的SEM上，電磁透鏡必不可少。通常會裝配兩組匯聚透鏡：顧名思義，匯聚透鏡用匯聚電子束，裝配在真空柱中，位于電子槍之下。通常不止一個，并有一組匯聚光圈與之相配。但匯聚透鏡僅僅用于匯聚電子束，與成像會焦無關(guān)。物鏡為真空柱中最下方的一個電磁透鏡，它負責(zé)將電子束的焦點匯聚到樣品表面。3）成像系統(tǒng)電子經(jīng)過一系列電磁透鏡成束后，打到樣品上與樣品相互作用，會產(chǎn)生次級電子、背散射電子、歐革電子以及X射線等一系列信號。所以需要不同的探測器譬如次級電子探測器、X射線能譜分析儀等來區(qū)分這些信號以獲得所需要的信息。雖然X射線信號不能用于成像，但習(xí)慣上，仍然將X射線分析系統(tǒng)劃分到成像系統(tǒng)中。1.3掃描電鏡的工作原理掃描電鏡的工作原理如圖1所示。圖1 掃描電鏡原理圖掃描電鏡由電子槍發(fā)射出來的電子束，在加速電壓的作用下，經(jīng)過磁透鏡系統(tǒng)匯聚，形成直徑為5nm，經(jīng)過二至三個電磁透鏡所組成的電子光學(xué)系統(tǒng)，電子束會聚成一個細的電子束聚焦在樣品表面。在末級透鏡上邊裝有掃描線圈，在它的作用下使電子束在樣品表面掃描。由于高能電子束與樣品物質(zhì)的交互作用，結(jié)果產(chǎn)生了各種信息：二次電子、背反射電子、吸收電子、X射線、俄歇電子、陰極發(fā)光和透射電子等。這些信號被相應(yīng)的接收器接收，經(jīng)放大后送到顯像管的柵極上，調(diào)制顯像管的亮度。由于經(jīng)過掃描線圈上的電流是與顯像管相應(yīng)的亮度一一對應(yīng)，也就是說，電子束打到樣品上一點時，在顯像管熒光屏上就出現(xiàn)一個亮點。掃描電鏡就是這樣采用逐點成像的方法，把樣品表面不同的特征，按順序，成比例地轉(zhuǎn)換為視頻信號，完成一幀圖像，從而使我們在熒光屏上觀察到樣品表面的各種特征圖像。

1.4 掃描電鏡的附件掃描電鏡一般都配有波譜儀或者能譜儀。波譜儀是利用布拉格方程2dsin = ，從試樣激發(fā)出了X射線經(jīng)適當(dāng)?shù)木w分光，波長不同的特征X射線將有不同的衍射角2 。波譜儀是微區(qū)成分分析的有力工具。波譜儀的波長分辨率是很高的，但是由于X射線的利用率很低，所以它使用范圍有限。能譜儀是利用X光量子的能量不同來進行元素分析的方法，對于某一種元素的X光量子從主量子數(shù)胃n1的層躍遷到主量子數(shù)為n2的層上時，有特定的能量 = n1- n2。能譜儀的分辨率高，分析速度快，但分辨本領(lǐng)差，經(jīng)常有譜線重疊現(xiàn)象，而且對于低含量的元素分析準(zhǔn)確度很差。2．復(fù)合材料2.1.復(fù)合材料的定義復(fù)合材料(Composite materials)，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細粒等。2.2．復(fù)合材料的特點復(fù)合材料中以纖維增強材料應(yīng)用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。例如碳纖維與環(huán)氧樹脂復(fù)合的材料，其比強度和比模量均比鋼和鋁合金大數(shù)倍，還具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。石墨纖維與樹脂復(fù)合可得到熱膨脹系數(shù)幾乎等于零的材料。纖維增強材料的另一個特點是各向異性，因此可按制件不同部位的強度要求設(shè)計纖維的排列。以碳纖維和碳化硅纖維增強的鋁基復(fù)合材料，在500℃時仍能保持足夠的強度和模量。碳化硅纖維與鈦復(fù)合，不但鈦的耐熱性提高，且耐磨損，可用作發(fā)動機風(fēng)扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復(fù)合， 使用溫度可達1500℃，比超合金渦輪葉片的使用溫度（1100℃）高得多。碳纖維增強碳、石墨纖維增強碳或石墨纖維增強石墨，構(gòu)成耐燒蝕材料，已用于航天器、火箭導(dǎo)彈和原子能反應(yīng)堆中。非金屬基復(fù)合材料由于密度小，用于汽車和飛機可減輕重量、提高速度、節(jié)約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合制成的復(fù)合材料片彈簧，其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當(dāng)。

2.3.復(fù)合材料的應(yīng)用復(fù)合材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：①航空航天領(lǐng)域。由于復(fù)合材料熱穩(wěn)定性好，比強度、比剛度高，可用于制造飛機機翼和前機身、衛(wèi)星天線及其支撐結(jié)構(gòu)、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的 殼體、發(fā)動機殼體、航天飛機結(jié)構(gòu)件等。②汽車工業(yè)。由于復(fù)合材料具有特殊的振動阻尼特性，可減振和降低噪聲、抗疲勞性能好，損傷后易修理，便于整體成形，故可用于制造汽車車身、受力構(gòu)件、傳動軸、發(fā)動機架及其內(nèi)部構(gòu)件。③化工、紡織和機械制造領(lǐng)域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復(fù)合而成的材料，可用于制造化工設(shè)備、紡織機、造紙機、復(fù)印機、高速機床、精密儀器等。④醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。碳纖維復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和不吸收X射線特性，可用于制造醫(yī)用X光機和矯形支架等。碳纖維復(fù)合材料還具有生物組織相容性和血液相容性，生物環(huán)境下穩(wěn)定性好，也用作生物醫(yī)學(xué)材料。此外，復(fù)合材料還用于制造體育運動器件和用作建筑材料等。3.掃描電鏡在復(fù)合材料中的應(yīng)用3.1.材料斷口的分析掃描電鏡的另一個重要特點是景深大，圖象富立體感。掃描電鏡的焦深比透射電子顯微鏡大10倍，比光學(xué)顯微鏡大幾百倍。由于圖象景深大，故所得掃描電子象富有立體感，具有三維形態(tài)，能夠提供比其他顯微鏡多得多的信息，這個特點對使用者很有價值。掃描電鏡所顯示的斷口形貌從深層次，高景深的角度呈現(xiàn)材料斷裂的本質(zhì)，在教學(xué)、科研和生產(chǎn)中，有不可替代的作用，在材料斷裂原因的分析、事故原因的分析以及工藝合理性的判定等方面是一個強有力的手段。3.2.直接觀察原始表面它能夠直接觀察直徑100mm，高50mm，或更大尺寸的試樣，對試樣的形狀沒有任何限制，粗糙表面也能觀察，這便免除了制備樣品的麻煩，而且能真實觀察試樣本身物質(zhì)成分不同的襯度（背反射電子象）。3.3.觀察厚試樣其在觀察厚試樣時，能得到高的分辨率和最真實的形貌。掃描電子顯微的分辨率介于光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡之間，但在對厚塊試樣的觀察進行比較時，因為在透射電子顯微鏡中還要采用復(fù)膜方法，而復(fù)膜的分辨率通常只能達到10nm，且觀察的不是試樣本身。因此，用掃描電鏡觀察厚塊試樣更有利，更能得到真實的試樣表面資料。

3.4.觀察各個區(qū)域的細節(jié)試樣在樣品室中可動的范圍非常大，其他方式顯微鏡的工作距離通常只有2-3cm，故實際上只許可試樣在兩度空間內(nèi)運動，但在掃描電鏡中則不同。由于工作距離大（可大于20mm）。焦深大（比透射電子顯微鏡大10倍）。樣品室的空間也大。因此，可以讓試樣在三度空間內(nèi)有6個自由度運動（即三度空間平移、三度空間旋轉(zhuǎn)）。且可動范圍大，這對觀察不規(guī)則形狀試樣的各個區(qū)域帶來極大的方便。3.5.大視場低放大倍數(shù)觀察用掃描電鏡觀察試樣的視場大。在掃描電鏡中，能同時觀察試樣的視場范圍F由下式來確定：F=L/M式中 F——視場范圍；M——觀察時的放大倍數(shù)；L——顯像管的熒光屏尺寸。若掃描電鏡采用30cm（12英寸）的顯像管，放大倍數(shù)15倍時，其視場范圍可達20mm，大視場、低倍數(shù)觀察樣品的形貌對有些領(lǐng)域是很必要的，如復(fù)合材料表面裂紋觀察。從高到低倍的連續(xù)觀察 放大倍數(shù)的可變范圍很寬，且不用經(jīng)常對焦。掃描電鏡的放大倍數(shù)范圍很寬（從5到20萬倍連續(xù)可調(diào)），且一次聚焦好后即可從高倍到低倍、從低倍到高倍連續(xù)觀察，不用重新聚焦，這對進行事故分析特別方便。3.6.進行動態(tài)觀察在掃描電鏡中，成象的信息主要是電子信息，根據(jù)近代的電子工業(yè)技術(shù)水平，即使高速變化的電子信息，也能毫不困難的及時接收、處理和儲存，故可進行一些動態(tài)過程的觀察，如果在樣品室內(nèi)裝有加熱、冷卻、彎曲、拉伸和離子刻蝕等附件，則可以通過電視裝置，觀察相變、斷裂等動態(tài)的變化過程。3.7.從形貌獲得資料在掃描電鏡中，不僅可以利用入射電子和試樣相互作用產(chǎn)生各種信息來成象，而且可以通過信號處理方法，獲得多種圖象的特殊顯示方法，還可以從試樣的表面形貌獲得多方面資料。因為掃描電子象不是同時記錄的，它是分解為近百萬個逐次依此記錄構(gòu)成的。因而使得掃描電鏡除了觀察表面形貌外還能進行成分和元素的分析，以及通過電子通道花樣進行結(jié)晶學(xué)分析，選區(qū)尺寸可以從10μm到3

掃描電鏡在研究復(fù)合材料中的應(yīng)用

掃描電鏡是利用細聚焦電子束在樣品表面掃描時激發(fā)出來的各種物理信號來調(diào)制成像的。掃描電鏡是一種多功能的儀器、具有很多優(yōu)越的性能、是用途最為廣泛的一種儀器，它具有很高的分辨率。是復(fù)合材料研究中常用的分析測試儀器。

1掃描電鏡

1.1掃描電鏡的發(fā)展

掃描電鏡的設(shè)計思想早在1935年便已提出，1942年在實驗室制成第一臺掃描電鏡，但因受各種技術(shù)條件的限制，進展一直很慢。 1965年，在各項基礎(chǔ)技術(shù)有了很大進展的前提下才在英國誕生了第一臺實用化的商品儀器。此后，荷蘭、美國、西德也相繼研制出各種型號的掃描電鏡，日本二戰(zhàn)后在美國的支持下生產(chǎn)出掃描電鏡，中國則在20世紀(jì)70年代生產(chǎn)出自己的掃描電鏡。前期近20年，掃描電鏡主要是在提高分辨率方面取得了較大進展。80年代末期，各廠家的掃描電鏡的二次電子像分辨率均已達到4.5nm。在提高分辨率方面各廠家主要采取了如下措施: (1)降低透鏡球像差系數(shù)，以獲得小束斑；(2)增強照明源即提高電子槍亮度(如采用LaB6或場發(fā)射電子槍)；(3)提高真空度和檢測系統(tǒng)的接收效率；(4)盡可能減小外界振動干擾。目前，采用鎢燈絲電子槍掃描電鏡的分辨率最高可以達到3.0nm；采用場發(fā)射電子槍掃描電鏡的分辨率可達1nm。

四、sem掃描電鏡的原理及操作,sem掃描電鏡的原理制樣

1.sem掃描電鏡的原理是依據(jù)電子和物質(zhì)的相互作用，掃描電鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細的高能電子束在試樣上掃描，激發(fā)出各種物理信息。

2.通過對這些信息的接收、放大和顯示成像，獲得測試試樣表面形貌的觀察。

3.sem是一種電子顯微鏡，中文名為掃描電子顯微鏡，通過用聚焦電子束掃描樣品的表面而產(chǎn)生樣品表面的圖像。

4.它由電子光學(xué)系統(tǒng)、信號收集及顯示系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和電源系統(tǒng)組成，應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)、材料和化學(xué)等領(lǐng)域。

5.掃描電鏡（SEM）是介于透射電鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察手段，可直接利用樣品表面材料的物質(zhì)性能進行微觀成像。

6.掃描電鏡的優(yōu)點是，有較高的放大倍數(shù)，20-20萬倍之間連續(xù)可調(diào)。

7.有很大的景深，視野大，成像富有立體感，可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細微結(jié)構(gòu)。

8.試樣制備簡單。

9.目前的掃描電鏡都配有X射線能譜儀裝置，這樣可以同時進行顯微組織形貌的觀察和微區(qū)成分分析，因此它是當(dāng)今十分有用的科學(xué)研究儀器。

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