掃描電子顯微鏡(SEM)作為現代材料科學中不可少的工具,以其高分辨率、廣泛的樣品適應性及強大的分析能力,在科研和工業界發揮著重要作用。日立作為國際有名的科學儀器制造商,其高分辨率SEM電鏡系列更是憑借出色的性能和廣泛的應用領域,受到了廣大用戶的青睞。
日立高分辨SEM電鏡的工作原理主要基于電子束與樣品表面的相互作用。具體而言,電子束從電子槍陰極發射,經過加速電位的作用,被電磁透鏡聚焦成一束極細的電子探針,最終到達樣品表面。在樣品表面,電子束以光柵狀掃描方式移動,與樣品發生相互作用,激發出多種信號,主要包括二次電子、背散射電子和特征X射線等。
-二次電子:是電子束與樣品表面原子相互作用后激發出的低能電子,主要用于觀察樣品表面的形貌,對表面狀態非常敏感。
-背散射電子:是電子束在樣品內部發生散射后重新逸出表面的高能電子,其數量與樣品的原子序數、密度及厚度有關,可用于定性分析樣品組成。
-特征X射線:當電子束能量足夠高時,能夠激發樣品原子內層電子躍遷,產生特征X射線,其能量與原子序數有關,是定量分析樣品組成的重要依據。
這些信號被收集后,經過放大、轉換和處理,最終在顯示屏上形成與電子束掃描同步的圖像,反映出樣品的表面形貌、化學成分及微觀結構等信息。

日立高分辨SEM電鏡因其出色的性能,在多個領域得到了廣泛應用:
1.材料科學:
-金屬與合金:分析金屬材料的微觀組織、斷裂模式和表面磨損,研究材料的相變、再結晶及疲勞行為。
-陶瓷與礦物:觀察陶瓷材料的晶相、晶粒大小和缺陷,研究其燒結過程及力學性能。
-高分子材料:分析高分子材料的微觀形貌、斷裂和老化情況,評估材料的加工性能和耐久性。
2.納米科技:
-納米材料:觀察納米材料的結構、顆粒尺寸和分布,研究其特別的物理和化學性質。
-薄膜與器件:對薄膜和器件的表面形貌進行觀察,分析鍍膜、光刻蝕等工藝的效果。
3.生物醫學:
-生物樣品:觀察生物細胞、微生物和組織的微觀結構,研究生物體的生理和病理過程。
-生物材料:分析生物活性材料和生物陶瓷的表面形貌和細胞生長情況,評估其生物相容性和功能性。
4.電子與半導體:
-半導體器件:分析半導體器件的失效點和缺陷,評估其性能和可靠性。
-集成電路:觀察集成電路的微觀結構和制造工藝,提高產品的成品率和性能。
5.文物與物證分析:
-文物分析:對文物的微觀結構和化學成分進行無損分析,研究其歷史變遷和保護方法。
-物證分析:對射擊殘留物、爆炸殘留物、文書等進行無損的顯微結構分析和化學成分鑒定,為司法檢查提供科學依據。
此外,日立高分辨SEM電鏡還具備樣品臺多軸移動、相機導航等功能,能夠輕松觀察大型和重型樣品,提高了觀測的靈活性和效率。同時,其配備的能譜儀(EDS)和波譜儀等附件,使得用戶能夠同時進行成分分析和形貌觀察,進一步提升了儀器的綜合分析能力。
日立高分辨SEM電鏡以其特別的原理、出色的性能和廣泛的應用領域,在材料科學、納米科技、生物醫學、電子與半導體以及文物與物證分析等多個領域發揮著重要作用。隨著科技的不斷發展,日立將繼續致力于技術創新和產品升級,為用戶提供更加優質、高效的科學儀器解決方案。