显微镜应用在少数实验中也有利用样品中的吸收电子和透射电子作分析的.显微镜当电子束在样品上扫描时,利用同步扫描技术,使显像管荧光屏上也有一光点在同步扫描。依靠从样品各点处收集到的有用信息,显微镜使荧光屏上相应的光点得到不同程度的加亮.这就是扫描电镜中所采用的逐点成像原理。
扫描显微镜有许多优点,所以在很多领域中得到了广泛的应用。这些优点可概括为:
①景深长,因此图像富有立体感
②图像的放大倍数可在大范围内连续改变,而且对样品的分辨率也较高
③6显微镜样品室体积大可容纳较大尺度的样品,样品可动范围大,而且制样要求简便
④因电子照射引起的祥品损伤和污染程度很小
⑤在观察形貌的同时还可作其他多种分析.扫描电镜的缺点是,和透射显微镜相比它的分辨率不够高,且显微镜不能用于观察样品内部的微细结构。
从原理上讲,显微镜的照明系统与透射电镜中的相似。但不同的是扫描显微镜有一些独特地要求,例如经聚光镜作用后到达样品处的电子束应是直径很细的电子探针;电子束能作扫描运动;末级聚光镜的结构应便于信号的收集等.
光学显微镜电子枪的高压不及透射电镜中那样高,通常设定在I- 5okV。电子枪的阴JI可以是热钨丝型的,但近年来已更多采用LaB6阴JI,部分电镜上采用场发射枪,甚至肖特基热场发射枪.以热钨丝ji极为例,在前述加速电压下电子发射所形成的光源*小交叉截面区直径为10^-5即m.为了保证较好的分辨率,要将它们经聚光镜多级缩小,在样品表面处形成直径为1^-10nm、束流为1。一‘0 -1。一”A的电子探针.有些工作,如电子探针微区成分分析,要求束流高达10“ 8-10-9A,则电子探针的直径应增至0.1 ^-15m.从上述要求出发,扫描电镜中的聚光系统常由三级电子透镜组成,使束斑缩小率可达1/5000的量级。因未级聚光镜系紧邻样品上方,且显微镜在结构设计等方面有一定特殊性,故常把它单独列出,称为物镜。但它与偏光显微镜中位于物样下方的物镜是不同的.