掃描電鏡的放大倍數(shù)是怎么實(shí)現(xiàn)的?
日期:2025-11-14
掃描電鏡的放大倍數(shù)實(shí)現(xiàn)方式與傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡有根本性的不同,它并不是通過透鏡的組合來“放大”圖像。
掃描電鏡的放大,本質(zhì)上是“縮小”電子束在樣品表面掃描的范圍。
下面來分步解析這個(gè)過程:
1. 基本原理:逐點(diǎn)掃描與同步成像
首先,掃描電鏡的工作方式就像用手指讀文章一樣,是逐點(diǎn)掃描的。它產(chǎn)生一個(gè)非常纖細(xì)的電子束(稱為“電子探針”),聚焦在樣品表面。
這個(gè)電子束會(huì)在樣品表面一個(gè)小矩形區(qū)域內(nèi),按照從左到右、從上到下的順序,一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)地進(jìn)行掃描。
當(dāng)電子束轟擊到樣品每一個(gè)點(diǎn)時(shí),會(huì)激發(fā)出各種信號(hào)(如二次電子、背散射電子等)。探測(cè)器會(huì)捕捉這些信號(hào),并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
這個(gè)電信號(hào)的強(qiáng)度,被同步地傳遞到計(jì)算機(jī)屏幕上對(duì)應(yīng)位置的一個(gè)像素點(diǎn)的亮度上。
簡(jiǎn)單來說:樣品上被電子束轟擊的那個(gè)“點(diǎn)”,與屏幕上顯示的“像素點(diǎn)”是一一對(duì)應(yīng)的。
2. 放大倍數(shù)的關(guān)鍵:改變掃描范圍
現(xiàn)在,關(guān)鍵來了:屏幕上圖像的大小(像素?cái)?shù))通常是固定的,比如始終是1000x1000像素。
低倍數(shù)情況: 如果讓電子束在樣品上一個(gè) 100微米 x 100微米 的大方塊里掃描,那么這1000像素的寬度就對(duì)應(yīng)樣品的100微米。這時(shí),圖像看起來很小,細(xì)節(jié)不清晰,這就是低倍數(shù)。
高倍數(shù)情況: 如果控制掃描線圈,讓電子束只在樣品上一個(gè) 1微米 x 1微米 的極小方塊里掃描,那么屏幕上同樣的1000像素的寬度,現(xiàn)在就只對(duì)應(yīng)樣品的1微米。這樣,樣品上微小的細(xì)節(jié)就被“撐滿”了整個(gè)屏幕,圖像看起來就非常巨大,這就是高倍數(shù)。
作者:澤攸科技
