场发射显微镜(简称FESEM)是一种利用二次电子或背散射电子成像的高精度显微镜。以下是其工作原理:
1、电子束产生:
场发射扫描电镜通常使用钨丝作为电子源。在加热到高温时,钨丝中的电子获得足够的能量克服逸出功从表面逸出,形成电子束。
电子枪产生的电子束经过一系列的电磁透镜聚焦,形成一个极细的高能电子束。
2、样品扫描:
高能电子束以光栅状扫描方式照射到样品表面。由于高能电子束与样品相互作用,会激发出各种物理信号,包括二次电子、背散射电子、X射线等。
3、信号检测:
不同类型的探测器用于接收这些信号。例如,二次电子和背散射电子由相应的检测器接收,而特征X射线则由能谱分析仪处理。
4、图像放大:
检测到的信号经过处理后,会在荧光屏上显示出样品表面的形貌图像。这些图像具有很高的分辨率,能够清晰地显示样品表面的各种细节。
5、成分分析:
同时,利用电子束激发出的X射线,可以进行元素成分的定性和定量分析。
总的来说,场发射显微镜通过上述过程,能够提供关于样品表面形貌和成分的详细信息,是材料科学、生物学、医学等领域中的重要研究工具。