日立S-4700场发射扫描电镜介绍
日立S-4800冷场发射扫描电镜的BSE功能
实验 平 台 ，在科 学 研究 和人 才 培养 等方 面发 挥 着重 要作
用。
电＿ 了图像 分辨 率 为２ ｍ ｎ ，这 有利 于 高 分辨 分 析绝 缘 或 导 电性 差 的样 品 。因＃ ｓ ４ Ｏ 是研 究 纳 米材 料 等 的 有力 Ｌ一 ８ ０
维普资讯
２０年 １期（ 第 ６ ） ０７ 第 ０ 总 ５期
中国 现代教有装 备
日立 Ｓ４ ０ 冷场发射扫描 电镜的 Ｂ Ｅ功能 －８ ０ Ｓ
李 永 良
北 京师范大 学 北 京 １ ０ ７ ０பைடு நூலகம்５
摘 要 ：ｓ ０是 目前场发射扫描 电子显微镜 中的高端产 品，其独特 的 电子光学设计使得该仪 器在 获得二 一４ ０ ８
次 电 子 （ ）图像 的 同 时 ， 还 能在 图像 中掺 入 不 同 比 例 的 背散 射 （ Ｅ ）信 号 ， 以 获 得 二 次 电子 和 背散 射 ｓＥ Ｂｓ
（ ＋ Ｅ）的复合 图像 ，背散 射信号的加入 ，既能减轻 图像的荷电效应 ，又能增加 图像 的成分信 息，对分析 ｓ Ｂｓ Ｅ
下 位 探测 器 ，上位 和 下 位探 测 器 上分 别 加 有＋１ ｋ Ｖ的 ０
作者 简介 ： 李永 良 ，男 ，硕 士 ，副研 究 员 。
电压 ， 以吸 引二 次 电子 ，高 分辨 的 图像 主 要 由上位 探 测
‰ 一 ｅ ２ 一 ｅ 融
３
维普资讯
ｓ 模式和Ｓ ＋ Ｓ 模式示意 图，在物镜和上位探测器之 Ｅ ＥＢＥ 间放置一圆筒形 电极板 （ 如图所示 ）。在ｓ 模式下 ，电 Ｅ
极板 上加上 ＋ ０ 的电压 。 当高能入 射 电子入 射 到样 品表 ５Ｖ 面时 ， 由于入射 电子和 样 品的相 互作 用 ，从样 品表 面 产 生二 次 电子 和 背散射 电子信 号 （ 还有 其它 很 多信号 ，如 俄 歇 电子和 Ｘ 射 线等 ） ，由于 电极板 和上位 探 测器 的吸 一 引，二 次 电子和 背散 射 电子在 通过 物镜 向上 位探 测 器运 动 过 程 中受 磁 场 作 用 作 螺 旋运 动 ， 二 次 电 子 的 能 量 小
日立S4800扫描电镜中文使用手册
一、介绍Hitachi S-4800场发射扫描电镜采用了新型ExB式探测器和电子束减速功能,提高了图象质量(15 kV下分辨率1 nm)，尤其是将低加速电压下的图象质量提高到了新的水平(1 kV下1.4 nm)；新型的透镜系统，提高了高分辨模式、高速流模式、大工作距离模式、磁性样品模式等多种工作模式，使其能够精确和清楚地捕捉最短暂的瞬间。
二、操作说明1．开机（1）日常开机：打开Display的开关，PC自动开机进入用户界面并自动运行PC_SEM程序，以空口令登入。
（2）完全关闭电源后开机：接通配电盘电源→拔上MAIN Swith 开关→按一下Reset按钮，→将MAIN控制面板上EVAC POWER按至ON，SC EVAC指示灯处于常绿状态后，等半小时→按下Display开关至ON, PC 自动开机进入用户界面并自动运行PC_SEM程序，以空口令登入。
2．图像观察（1）装入样品制样→把样品托装入样品座，并用标尺确定高度、旋紧→按AIR按钮→将样品座插在样品交换杆上，并锁紧→将交换杆拉至尽头卡紧，关闭交换室→按下EVAC按钮→按下OPEN 按钮打开MV-1后，推进交换杆，旋转样品杆UNLOCK位置后拉出交换杆→按下CLOSE 按钮。
（2）图像观察及保存SC真空恢复正常后（显示为L E-3）→选择适当的加速电压（Vacc）→加高压→在低倍、TV模式下将图像调节清楚→聚焦、消象散→Slow3确认图像质量→点击Capture按钮拍照→点击右下方Save按钮→选择保存位置、使用者及样品信息，保存。
（3）结束观察点击OFF按钮关闭加速高压→将放大倍率还原设至×1.00K→按操作界面上home使样品台回到初始位置→依照装入样品的方式反序取出样品。
3．关机（1）日常关机退出PC_SEM程序→退出Windows XP系统→关闭DISPLAY（2）完全关机短时间关机：退出PC_SEM程序→退出Windows XP系统→关闭DISPLAY→关闭EVAC→等待约35分钟后Multi Indicator区域显示“POFF”→关闭MAIN SWITCH→关闭电源总开关。
SEMHitachiS4700UserManual：SEM日立s4700用户手册
SEM Hitachi S4700 User ManualGeneral checks1.Write “Date”, “User” and “Start time” on a user log2.Check vacuum (IP1: 1.0 x 10-8 Pa, IP2: 1.0 x 10-7 Pa, IP3: 1.0 x 10-6 Pa, S.C.(Pe): L x 10-3Pa, S.C.(Pi): L x 10-1 Pa, S.E.C.(Pi): 1.0 Pa)3.Turn on the PC display4.Double click the SEM observation software5.If “please flashing” come out in the scanning image window, flash the electron gunSample insertion6.Open nitrogen valves (the nitrogen bomb is located behind the SEM)7.Fill up balloon with nitrogen8.Push the “Air” button on front panel of the SEM to vent the specimen exchanging chamber(SEC)9.Close nitrogen valves10.Pull the door open (DO NOT OPEN the MV (manual valve of specimen chamber) bygrabbing the SEC, not the rod (do not touch inside of SEC and USE GLOVE)11.Push the specimen exchange rod slightly to unlock it (use glove)12.Unscrew the sample holder onto the end of the rod (use glove)13.Put sample on the sample holder (use glove)14.Check the sample height level (use glove)15.Screw the sample holder onto the end of the rod (use glove)16.Pull the rod back to the locked position (use glove)17.Bring the SEC unit to SEC-SC interface (use glove)18.Press the “EV AC” button to evacuate the SEC with HOLDING the SEC unit19.Wait until vacuum becoming lower than 2.0 Pa20.Open the MV and insert the sample holder by pushing the specimen exchange rod until itstopped completely21.Unscrew the sample holder22.Make sure the sample holder is completely released from the rod and mount on the receiver23.Pull the rod back to the locked position (carefully and slowly)24.Close the MVObservation25.Pull up the lever for gun valve on front panel to be “Auto”26.Turn on HV27.Optimize focus and stigma (~50K in magnification is good for optimization)28.Click alignment which is a fourth icon from left on top in the window29.Optimize beam alignments30.Observe your sample31.When you capture SEM images, change scan speed to be “S2” and push “CAP” buttonSample withdrawal32.Turn off HV33.Push down the lever for gun valve on front panel to be “Close”34.Move the stage position to the sample exchange position (X, Y stage: 12.5, X-Y Rotation: 0deg, Tilt: 0 deg, Z position: 12.0)35.Open the MV (use glove)36.Insert the rod until it stopped completely37.Screw the rod into the sample holder38.Make sure it is completely screwed39.Pull the rod back to the locked position (carefully and slowly)40.Close the MV41.Open nitrogen valves42.Fill up the balloon with nitrogen43.Push the “Air” button to vent the SEC44.Close nitrogen valves45.Unlock the specimen exchange rod (use glove)46.Unscrew and pick up sample holder from the rod (use glove)47.Pick up your sample from the sample holder (use glove)Clean up48.Remove a top part of the sample holder (carbon tape would be bad for vacuum condition inspecimen exchange chamber)49.Screw the sample holder onto the end of the rod (use glove)50.Pull the rod back to the locked position (use glove)51.Bring the SEC unit to SEC-SC interface (use glove)52.Press the “EV AC” button to evacuate the SEC with HOLDING the SEC unit53.Close the SEM observation software54.Turn off the PC display (not PC power, but only display)55.Write “End time”, “V ext”and “OK (if you did not see any problem in your SEMobservation)” on the user log56.Clean up everything (tweezers, carbon tape, scissors and so on) on the desk。
4700 S电子束曝光机图形曝光模式及其应用
4700 S电子束曝光机图形曝光模式及其应用董磊【摘要】通过对MEBES 4700S电子束曝光机不同图形曝光模式特性的比较和分析，得到其在160MHz和320MHz曝光像素频率和不同设计栅格尺寸下的适用范围，以利用MEBES 4700S 生产具有期望精度值图形的掩模版，达到最佳的制版效果。
%Through the comparison and analysis for the features of pattern exposure modes of MEBES 4700S exposure device,the applicable range is obtained under 160MHz and 320MHz pixel-incrementing rates and different design grids consideration,in order to gain desirable pattern precision and the best effect of making photomask by means of MEBES 4700S.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P8-10,13)【关键词】MEBES 4700S;电子束曝光机;图形曝光模式【作者】董磊【作者单位】中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳 110032【正文语种】中文【中图分类】TN305.6MEBES 4700S是一套由美国ETEC公司生产的，具有热场致发射（TFE）镜筒和320MHz曝光像素频率的高精度、高分辨率和高产量的电子束曝光系统。
它可以用于微电子领域的掩模版制造和硅片直写。
由于MEBES 4700S具有多种不同的图形曝光模式，在利用其制作掩模版的时候，需要根据每一种图形曝光模式的特点灵活选用其中的一种或几种组合来达到最佳的制版效果。
通过对不同图形曝光模式特性的比较和分析得到了其在不同设计栅格尺寸和曝光像素频率下的适用范围，在实际生产中，以此作为指导可以更好地发挥每种图形曝光模式的优势，生产具有期望精度值图形的掩模版。
扫描电镜的结构及原理
扫描电镜的结构及原理一、简介1特点：扫描电子显微镜主要特点是电子束在样品上进行逐点扫描，获得三维立体图像，图像观察视野大、景深长、富有立体感。
在观察样品表面形貌的同时，进行晶体学分析及成分分析。
常规的扫描电镜分辨本领通常为7～10nm,加速电压在1～50 kV范围。
生物样品一般用10～20kV,成像放大率几十倍至几十万倍。
2用途：扫描电镜可对样品进行综合分析，已成为重要分析工具，纤维、纸张、钢铁质量等，观察矿石结构、检测催化剂微观结构、观看癌细胞与正常细胞差异等。
3日本日立公司产品S-5200型为超高分辨率（ultra-highresolution）扫描电镜，加速电压为1kV时，分辨率可达1.8nm,加速电压为30kV时，分辨率高达0.5nm。
此外，还具有独特的电子信号探测系统，不但能观察样品三维形态结构甚至能看到样品的原子或分子结构，在使用性能方面已超越任何一种常规扫描电镜。
二、扫描电镜的结构扫描电镜的组成 :（1）、电子光学系统：组成：①电子枪与透镜系统；②电子探针扫描偏转系统作用：产生直径为几十埃的扫描电子束，即电子探针，使样品表面作光栅状扫描。
①电子枪组成：阴极、阳极、栅极。
直径约为0.1mm钨丝制成，加热后发射的电子在栅极和阳极作用下，在阳极孔附近形成交叉点光斑，其直径约几十微米。
扫描电镜没有成像电镜，成像原理与透射电镜截然不同。
所有透镜皆为缩小透镜，起缩小光斑的作用。
缩小透几十镜将电子枪发射的直径约为30μm电子束缩小成几十埃，由两个聚光镜和一个末透镜完成三个透镜的总缩小率为2000～3000倍。
两个聚光镜分别是第一聚光镜和第二聚光镜，可将在阳极孔附近形成的交叉点缩小。
聚光镜可动光阑位于第二聚光镜和物镜之间，用于控制选区衍射时电子书的发散角。
提高角分辨率。
被聚光镜缩小的光斑再由物镜进一步缩小，使光斑直径为几十埃。
然后汇聚在样品上。
物镜有两个极靴，分别为上级靴和下级靴。
上下级靴的形状不对称，极靴孔径也不同，以适应不同需要。
S-4800日立扫描电子显微镜(SEM)简易操作指南(通用版) (1)
S-4800日立扫描电子显微镜（SEM）简易操作指南一、开机前准备1.1制备样品（带口罩与手套进行）SEM样品制备相对简单，原则上只要能放入样品室的样品，都可进行观察。
但需注意以下事项：a)样品在物理上和化学上必须要保持稳定，在真空中和电子束轰击下不挥发或变形，没有腐蚀性和放射性。
（通常是干燥固体。
）b)由于光源是电子，样品必须导电，非导电样品可喷镀金膜。
金膜在一定程度上会影响样品原有形貌。
（若样品本身导电，衬底不导电，如蓝宝石上的ZnO，只需用导电胶把样品表面连到样品台。
）c)由于物镜有强磁性，带有磁性的样品制样必须非常小心，防止在强磁场中样品被吸入物镜或分散在样品室中。
通常磁性样品必须退磁，且工作距离（WD）须大于8mm。
具体操作过程：(1) 按待测样品数量选择样品台，（支持直径d=5mm,15mm,1 inch,2 inch等规格，若要观测截面可选择带角度的样品台）。
(2) 剪一小段导电胶，粘到样品台上。
若样品为粉末，则把粉末撒到导电胶上，用吸耳球或高压氮气吹扫掉导电胶上未粘紧的粉末；若是块状样品，则把样品牢牢粘到导电胶上，用手轻轻推，样品不会左右晃动。
（为观测时方便定位，将样品排列成行（或列），并在行下方（或列左侧）标上数字编号。
）(3) 样品粘贴完成后，用吸耳球或高压氮气吹扫掉样品台上的粉末、灰尘、水珠、唾沫等（会影响照片质量，甚至使真空度下降而无法加高压，推荐认真执行。
）1.2查看真空度打开前面板盖，点击MODE按钮直至IP1指示灯闪，在登记表记下MULT INDICATOR数码显示管的读数，同理读取IP2，IP3并记录。
确认IP1<2E-7，IP2<2E-6，IP3<5E-5。
（通常情况都是IP1显示0E-8，IP2显示0E-8，IP3显示0E-8或aE-7,1<a<9。
）如图1所示：图1 按MODE读取IP1-IP3二、开机操作2.1开机a)开启冷却循环水电源，循环水温度显示应在15-20℃，水位应浸没金属线圈。
扫描电子显微镜之冷场发射、热场发射、肖特基
扫描电子显微镜之冷场发射、热场发射、肖特基作者：驰奔COXEM(酷塞目)有限公司Beijing Office(转载请注明出处)目前市场上可以提供的商品化大分类，一般而言是以发射方式区分为：场发射和热发射。
场发射电子枪的高性能结合，使得场发射扫描电镜相对普通热发射扫描电镜的性能有了质的飞跃。
热发射概念比较简单，是以钨灯丝扫描电镜为主，最常见，也有采用六硼化镧电子枪的扫描电镜。
场发射概念相对比较混乱，市场经常出现的名称为：冷场发射扫描电镜：就两家日本电子和日本日立，是日本的特色，也是日本人的性格体现，尖（不要理解成奸）的要命！因为不太好用，所以较量重点在于看谁能够为用户主动排忧解难。
超高分辨热场发射扫描电镜：为了和冷场较真，又兼顾热场优越性.很多人认为这是真正可以叫做热场发射的扫描电镜; 但也有业内著名人士云，现在根本没有真正的热场, 理由是肖特基发射电子源，配合双模式物镜（一种模式为半内透镜，一种为无场模式），当采用无场模式时，分辨率马上落到底。
热场发射扫描电镜：前面没有形容词，就是某业内人士所云的并非真正热场发射扫描电镜，但名称可以借一下超高分辨的概念。
肖特基Schottky热发射扫描电镜：一般制造商都不肯这么叫，其实这反映其实质肖特基热场发射扫描电镜：实质同上，但借助热场概念。
混乱的原因，是统治话语权的人有意或者无意的一种引导,本文不存在商业引导，驰奔认为几十年前真正的科学家就已经搞清楚了，而且早已厘清了事实。
在很多资料中都可以查到下面的这个图。
这才是最正确的回答。
但是大多数需要扫描电镜的人并非都熟悉量子物理，稍有必要做一些解释。
发射体前电子的势能曲线V（z），外加电场-e I E I z，电子的势能曲线。
实际增加外电场的主要途径是减小阴极的曲率半径，为100微米，六硼化镧阴极约为5微米，肖特基热发射阴极（单晶六硼化镧或者ZrO/W)为小于1微米，冷场发射阴极小于100nm，热场发射阴极在100nm到1μm之间。
场发射扫描电镜技术参数
场发射扫描电镜技术参数场发射扫描电镜技术参数一、系统基本信息：1.1系统名称：场发射扫描电镜。
1.2系统数量：1套。
1.3系统组成：主机，Schottky型场发射电子源，无交叉光路Gemini镜筒,圆形一体化样品室，5轴全自动马达驱动样品台，环形Inlens二次电子探测器，样品室二次电子探测器，背散射电子探测器，CCD摄像机，计算机系统，操作软件，真空系统，循环水冷却系统、空气压缩机、能谱仪，原装进口离子溅射仪，备用热场发射灯丝1根，导电胶带2卷。
二、用途：该设备主要用于金属材料、非金属材料、纳米材料的检测，可以对样品进行直接的超高分辨微观形貌观察和微区元素分析。
三、技术要求：1工作条件：1.1电源电压：220V±10V,单相50Hz，工作温度：18°C-25°C，磁场：≤3mGauss，湿度：≤60%RH，接地：独立的接地线。
1.2仪器运行的持久性：长时间连续工作。
2性能指标：★2.1分辨率：***************@1kV★2.2加速电压：0.02-30kV★2.3加速电压调整步长：每档10V连续可调2.4探针电流：12pA-20nA2.5稳定性：优于0.2%/h2.6放大倍数范围： 10-1,000,000×3电子光学系统：3.1电子发射源：Schottky型场发射（热场发射）电子源。
★3.2 Gemini镜筒：无交叉光路设计，电子束仅在样品表面进行一次汇聚，彻底消除电子束交叉三次发生能量扩散大的问题。
★3.3电子束加速器：无需切换模式即可实现低电压模式下电子束在镜筒内维持较高能量到达样品表面，可低至20V。
能适应的表面凹凸不平样品不导电样品、成分复杂样品、需要倾斜观测的样品。
★3.4透镜系统：电磁透镜/静电透镜式复合物镜。
在任何电压条件下样品表面不形成磁场，在极短工作距离下对磁性样品的高分辨成像。
3.5聚焦：工作距离：范围可由1mm至50mm。
HitachiS-4800冷场发射扫描电子显微镜
Hitachi S-4800冷场发射扫描电子显微镜一、设备名称、型号及主要技术参数：Hitachi S-4800冷场发射扫描电子显微镜二、主要功能简介：1. S-4800所采用的探测器为高位/低位二次电子探测器，半导体式背散射电子探测器，在高加速电压（15kV ）下，S-4800的二次电子图像分辨率为1 nm ，这是目前半浸没式冷场发射扫描电镜所能达到的最高水平。
该电镜在低加速电压（1kV ）下的二次电子图像分辨率为2nm ，这有利于观察绝缘或导电性差的样品。
放大倍率为20～2000×（低倍模式），100～800000×（高倍模式）。
2.S-4800的主要附件为X 射线能谱仪，型号为EDAX GENESIS XM2 SYSTEM 60x 。
利用S-4800和X 射线能谱仪可以在观察样品表面微观形貌的同时进行微区成分定性和定量以及元素分布分析。
3.由于S-4800不能在低真空条件下工作，因此不适合直接观察含水和含油样品。
主要技术参数电子发射源: 冷场发射源物镜类型： 半浸没式物镜探测器类型：高位/低位二次电子探测器、半导体式背散射电子探测器低加速电压下的二次电子图像分辨率：2nm高加速电压下的二次电子图像分辨率: 1nm放大倍率：20～2000×（低倍模式），100～800000×（高倍模式）三、收费标准：说明：※未满一个小时以一个小时计算，使用时间以使用者登入与注销系统的时间记录为依据；※自行测试者，必须参加过本实验室开设的培训课，培训费用为400元/人；※未经过实验室培训不能够私自操作仪器设备，否则将停止该课题组使用电镜三个月；※若不按规定操作导致仪器损坏的，按照规定赔偿维修费用。
四、联系方式：联系人：苏欣若，联系电话：158****0893，Email:*****************.cn。
日立扫描电镜安全操作及保养规程
日立扫描电镜安全操作及保养规程日立扫描电镜是一种高精度、高清晰度的仪器，主要用于表面结构的观察和分析。
由于其复杂的技术结构和敏感的器材特性，一定要严格按照操作规程进行操作，避免造成不必要的危害和损坏。
下面针对日立扫描电镜的使用，介绍一些安全操作规程和保养规程。
安全操作规程1.仪器的基本构成日立扫描电镜由高压电源、电子光学系统、机械部分和计算机等组成。
使用前应先了解其基本构成，并严格按照使用说明书进行操作。
特别是离子泵、高真空阀门等器材部分更需要特别的注意。
2.环境要求日立扫描电镜应放置在温度稳定、湿度适中、电源稳定的环境中。
使用前应确保室内温度、湿度、电源等环境条件合适。
3.处理样品处理样品时需按照日立扫描电镜说明书中的要求进行。
因为样品粗糙度、尺寸等因素都会影响到测量的准确性。
在取样品时最好配上一双手套，以免手上油脂、灰尘等杂质粘附到样品上。
4.具体操作操作前需先启动电源，等待各个部件热稳定之后再进行操作。
具体的操作步骤详见日立扫描电镜说明书。
在操作时需要特别注意安全相关事项，例如不要将手指伸入机器内部，不要随意擅动仪器或调整其部件，不要使用不合格的探针、样品夹等配件等等。
5.维护保养日立扫描电镜也需要定期保养和维护。
例如，每天应清理机内和仪器表面，保持其清洁干净；每周应进行真空度检查，并及时清理真空泵过滤器；每月应检查机械结构、探针等部件是否存在磨损或异常，以及使用状态是否正常。
保养规程1.日常清洁由于日立扫描电镜要求在高真空下进行操作，因此样品和机器的表面必须保持清洁。
清理时应使用专门的接触式真空吸尘器，不要使用带静电的织物或纸张擦拭仪器内部和表面等。
2.机械系统的清洁和润滑机械系统是日立扫描电镜的重要组成部分。
需要日常清洗，并按照说明书涂抹专用润滑油，确保机械系统的顺畅运转。
3.真空度检测和清理因为日立扫描电镜要求在高真空环境下使用，所以每周应进行真空泵的检测，确保真空泵的滤网没有积灰，氦质量流量计测量的氦气流量正常。
S-4700型扫描电子显微镜的结构与操作注意事项
S-4700型扫描电子显微镜的结构与操作注意事项徐凌云【摘要】主要介绍了日立S-4700型扫描电子显微镜基本结构特点,以及该仪器在操作过程或日常维护中需要注意的几个方面.扫描电子显微镜的结构主要包括真空系统、电子光学系统和信息接收显示系统3个主要部分.本文针对S-4700型扫描电子显微镜分别对如何保证良好的真空条件;电子光学系统中的电子枪、电子透镜、扫描系统和消象散装置的结构与工作原理;以及信息接收显示系统中的二次电子检测器的结构与工作原理进行了简单的介绍.对应于以上的结构介绍,对仪器在日常维护中可能出现的问题进行了简单的分析.【期刊名称】《分析仪器》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P94-96)【关键词】S-4700型扫描电子显微镜;结构;维护【作者】徐凌云【作者单位】苏州大学分析测试中心,苏州215123【正文语种】中文扫描电子显微镜(scanning electron microscope)简称SEM，是近几十年来迅速发展并成熟的一种电子光学仪器，它是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种用于观测微区形貌的手段[1]。
简单来讲，就是用聚焦的很细的电子束光栅式的逐点扫描要检测的样品表面，由于电子束与样品相互作用会产生各种信号(这里主要是二次电子和背散射电子)，这些信号经过处理后显示出样品的各种形貌特征。
扫描电子显微镜与光学显微镜相比，具有分辨率高、放大倍数高、图像景深大、立体感强等优点[2]。
日立S-4700型扫描电镜放大倍数最高可以到50万倍，加速电压范围为1~30kV，二次电子分辨率：1kV时为1.5nm；15 kV时，为2.1 nm。
扫描电镜主要由真空系统，电子光学系统和信息接收显示系统组成，本文从这三个方面对一些主要部件做一下简单的介绍。
1 真空系统无论在任何电镜中，都必须保持高真空，这主要基于以下三个方面原因：(1)避免减少电子与气体分子的碰撞；(2)电子束系统中的灯丝在普通大气中会迅速氧化而失效；(3)为了增大电子的平均自由程，从而使得用于成象的电子更多[3]。
hitachi扫描电镜的参数
hitachi扫描电镜的参数摘要：1.Hitachi 扫描电镜简介2.Hitachi 扫描电镜的主要参数3.参数的详细说明4.参数对扫描电镜性能的影响5.结论正文：一、Hitachi 扫描电镜简介Hitachi 扫描电镜是一种广泛应用于材料表面观察和分析的设备，它具有高放大倍数、高分辨率和高对比度等特点。
通过扫描电镜，我们可以观察到材料的微观结构，从而为科研、生产和质量控制等领域提供重要依据。
二、Hitachi 扫描电镜的主要参数Hitachi 扫描电镜的主要参数包括以下几个方面：1.扫描方式：包括逐行扫描和隔行扫描两种方式，逐行扫描可以获得更高的图像分辨率，而隔行扫描可以提高扫描速度。
2.扫描速度：扫描速度越快，获取图像的时间就越短，但可能会影响图像的分辨率和质量。
3.放大倍数：扫描电镜的放大倍数可以通过物镜和目镜的倍数相乘得到，放大倍数越高，观察到的图像就越清晰，但视野范围就越小。
4.分辨率：分辨率是指扫描电镜能够分辨出的最小物体尺寸，分辨率越高，观察到的图像就越清晰。
5.焦点大小：焦点大小决定了扫描电镜观察到的区域范围，焦点越小，观察到的区域就越小，但分辨率就越高。
三、参数的详细说明1.扫描方式：逐行扫描和隔行扫描是扫描电镜的两种基本扫描方式。
逐行扫描是指扫描电镜逐行读取图像信息，这种方式可以获得较高的图像分辨率，但扫描速度较慢。
隔行扫描是指扫描电镜每隔一行读取一次图像信息，这种方式可以提高扫描速度，但可能会影响图像的分辨率和质量。
2.扫描速度：扫描速度是指扫描电镜在单位时间内扫描的行数，单位通常为行/秒。
扫描速度越快，获取图像的时间就越短，但可能会影响图像的分辨率和质量。
3.放大倍数：放大倍数是指扫描电镜能够观察到的物体大小与实际物体大小的比值，可以通过物镜和目镜的倍数相乘得到。
放大倍数越高，观察到的图像就越清晰，但视野范围就越小。
4.分辨率：分辨率是指扫描电镜能够分辨出的最小物体尺寸，分辨率越高，观察到的图像就越清晰。
日立扫描电子显微镜
日立扫描电子显微镜简介日立扫描电子显微镜（Hitachi Scanning Electron Microscope，SEM）是一种高级显微镜，用于研究微观结构。
与光学显微镜和传统的电子显微镜不同，SEM使用电子束来探测样品表面的形貌和组成。
日立扫描电子显微镜是全球知名的成像分析设备。
其高分辨率和对细节的准确捕捉使其成为材料科学和生命科学领域中不可或缺的研究工具。
原理SEM基于对样品表面进行扫描的原理。
电子束在样品表面发生相互作用时，样品发射出次级电子和反射电子，这些电子被从样品表面探测器获取。
通过探测器接收的电子信号，可以确定样品表面的形貌和成分。
SEM使用的电子束能量通常在20至30千电子伏特之间。
不同电子束能量将产生不同的成像效果。
例如，较低的电子束能量将使像素显示更多样的信号值，而较高的电子束能量通常能够产生更明显的样品表面细节。
通过改变扫描电子束和样品的位置，SEM能够捕捉到具有深度信息的三维样品表面。
此外，使用X射线探测器可以得到样品的化学成分。
应用SEM在科学研究和工业中广泛使用。
以下是一些应用领域：材料科学•不同材料的表面形貌、纹理和结构；•纳米级结构和几何形状的特征；•材料在不同环境下的表面反应。
生命科学•细胞、组织、器官表面实现的形态及组成；•研究微生物学、病毒学；•药物研究。
优点和缺点优点•高清晰度和分辨率；•可以在不同角度观察样品表面并捕捉三维图像；•可以获取材料化学成分信息；•支持大样品、弯曲样品、非导电样品成像。
缺点•显微镜成本较高，维修、保养费用也较高；•扫描电镜技术需要专业技能和知识；•显微镜需要较长的预热时间。
结论总的来说，日立扫描电子显微镜是一种非常有用的科学研究和工业设备。
它可以捕捉到细节精确的样品表面信息，分辨率高，能够探测化学成分信息，在生命、材料、药物等领域有着广泛应用。
虽然它的价格高昂，部分操作需要专业技能，但其优点远远大于缺点，是进行微细结构观察的最佳选择。
日立SU-70热场发射扫描电镜简明操作流程
日立SU-70热场发射扫描电镜简明操作流程一、样品制备和装入样品台柱样品台标高尺样品台基座，凹洞在此处螺母1.首先，撕下适量导电胶，将其贴在样品台的上表面（没有螺丝洞的那一面），样品台的大小由样品数目和单个样品尺寸决定。
之后撕下导电胶上表面的白膜，将白膜朝里的那一面朝上放置在一旁。
2.若样品为块体、片状样品，将待观测的表面朝上，把样品粘附在导电胶上；若要观察样品的截面、立面，为了保持样品粘附稳定不漂移，还须用导电胶固定观察面的前后左右侧面；若样品有磁性（经抽屉里的磁铁测试），也须用更多的导电胶固定样品的四周。
待测试的样品必须保持干燥清洁，导电胶须去除表面的白膜。
3.若样品为粉末状，取适量粉末，将其均匀的洒在导电胶上，用白膜朝里的那一面轻轻将粉末压实，然后用洗耳球吹走没有粘附好的粉末。
磁性粉末和液体样品不能进行测试。
待测试的样品必须保持干燥清洁。
若样品为高分子样品或涉及高分子，要在仪器的杜瓦瓶中加满液氮。
4.若样品导电性较差，在完成上述2或3之后还需进行喷镀，喷镀在凌峰楼前的电镜楼102室进行。
样品台和样品一起进行喷镀，喷镀时间和喷镀的厚度有关，喷镀厚度和样品观察的维度有关，在102室有操作流程供参阅。
如果单纯为了进行EDX能谱测试，可不喷镀。
5.将螺丝状的样品台柱旋转入装有样品的样品台下表面螺丝洞内，拧紧；然后往样品台柱下方旋入基座螺母（旋入一定程度即可），接着往样品台柱下方旋入样品台基座，通过旋转螺母和样品台柱来调节高度和锁定样品台。
比较样品的上表面高和标高尺的下表面，上下表面高度差在1mm左右，样品上表面不能超过标高尺下表面。
此时，将样品台基座的凹洞垂直对准自己的身体，眼睛俯视样品台的上表面，此时我们在样品台上表面看到的样品上下左右排布，就是我们即将在电脑屏幕上观察时看到的样品上下左右排布。
6.按仪器交换舱上的“AIR”键放气，蜂鸣器响后，“AIR”灯长亮；打开交换舱，旋转样品杆至”UNLOCK”位置，把样品杆往里推一点点直至能看到样品杆的凸起，将样品台座连同样品台放入，样品台座的凹洞对准样品杆的凸出，旋转样品杆至“LOCK”位，将样品杆往外拉到头，合上交换舱；按“EVAC”键抽气，蜂鸣器响后，“EVAC”灯长亮；按“OPEN”键打开样品舱门，等蜂鸣器响，用样品杆将样品台座推入样品舱并推到底，旋转样品杆至“UNLOCK”位，然后将样品杆拉出并拉到头，按“CLOSE”键，等蜂鸣器响后，进样结束。
日立S-4700场发射扫描电镜介绍
调节样品台位置的五个轴
高度调节（Z轴）
样品室 旋转调节（R） 倾斜调节（T） 纵向调节（Y轴）
横向调节（X轴）
更换样品时五个轴的位置
X
12.5mm
Y
12.5mm
Z
12.0mm
R
0°
T
0°
样品预抽室
预抽室阀门 顺时针为关 逆时针为开
预抽室
样品更换杆
注意！不要用手握杆来 打开预抽室，以免损坏 或弯曲。
准样品台上的螺丝孔旋入，不可过紧。
• 拉出样品台，并锁紧。 • 关闭预抽室阀门。 • 按下AIR开关。 • 待预抽室达到大气压后，打开预抽室旋下
样品。
S-4700显示单元
高压状态
放大倍数
高压状态显示条
加高压（未加高压时显示ON） 加速电压值 发射电流值 取出电压值
关高压
点击可打开HV Control对话框
样品的放置和更换
• 必须戴干净手套更换样品。 • 必须使用高度规调整好样品的高度。 • 导电胶的溶剂必须完全挥发掉才可以将
样品放入样品室。 • 用导电胶带容易引起样品漂移，并带有
挥发性物质，应尽可能用最少量以减少 对镜筒的污染。
测量样品高度的高度规
(整理)S-4800场发射电子显微镜培训材料
Hitach （日立）S-4800 型扫描电子显微镜培训材料一、注意事项：1、严禁没有操作资格的人员操作电镜；2、操作人员要严格按照操作规程进行操作，在仪器产生异常时要及时报告所有事实；3、样品制备严格按照要求进行，特别是磁性样品；4、严禁在实验室吃东西，保持实验室清洁卫生；5、不允许在实验室内使用水槽；6、禁止在实验室内使用产生大量粉尘的物质；7、不得在实验室内大声喧哗、扰乱正常工作；8、注意实验室内湿度应该在60%以下，注意下水管漏水情况。
培训加考核共 6 个半天。
必须按时到场，认真学习，不允许半途离开培训考核结束之后，每人进行操作的前两次必须有熟练人员陪同，并要求陪同人员在使用登记表上签字。
电镜操作的第一前提是要保证人身安全，第二前提是保证仪器设备安全。
第一次培训内容：熟悉S-4800的开机、进样、取样、关机等主要步骤。
1、介绍冷热场发射的扫描电镜（附件一及附件二）。
冷场发射电镜特点，灯丝不加热，引出电场，束流小，能量分散小，但需要高真空，有气体分子吸附。
扫描电镜的基本原理。
2、介绍S-4800及能谱的组成部分、电源控制。
3、先打开循环水开关，再打开主机Display开关。
4、检查离子泵IP1、IP2、IP3的数据并记录。
5、进入控制主机桌面，双击图标进入S-4800的控制软件。
6、每天开始工作前做Flashing 2、次，加电压，观察vext数值（例如3.8KV），如果跟上一次做完flashing之后的数值（例如3.7KV）差别小于0.2KV,则记录此值。
如果与上次相比差别大于0.2KV （例如本次做完flashing后vext数值为4.0KV）,则需再做一次flashing2,差值应该减小到0.2KV以内，记录此vext 数值。
7、检查样品高度，样品台粘好样后，一定要用气枪把未粘牢的样品吹掉，并确定被测样品的最高处在标准范围内，不能超出标准高度，也不能低太多；& 如何进样：（1）按交换舱上的AIR（放气）按钮，向交换舱充气，听到“嘀一一”的声音，可以打开交换舱。
扫描电镜调研经验分享
扫描电镜调研及使用经验分享本人刚进入博士阶段，近期课题组买了一台台式场发射扫描电镜，整个过程纠结万分，现分享我们的经验以及各种扫描电镜的使用对比。
目前扫描电镜作为研究材料形貌的基础表征，每个组都会用的上，且使用频率很高，如果课题组没有，样品拿到外面测，还需要排队就很影响实验进度。
我的导师最近拿了一些不大不小的项目，经费还比较充足，于是让我调研一下扫描电镜的厂家，然后最终选择一家，购买一台。
我本科实验室有日立扫描电镜，当时自己没法上手操作，但是使用也是很频繁的；飞纳呢，由于我们在外面开会有看到了关于飞纳电镜的介绍；而日本电子是老牌扫描电镜公司，之前课题组去其他课题组拍摄电镜时所用的就是这个品牌，所以我们同样进行了调研。
这三家在上海都有办事处，于是我主要调研的是这三家。
最终我们买了飞纳的台式扫描电镜，当然不是主流老牌公司产品不行，而是我们结合自身实验室情况出发买了飞纳。
自我感觉买电镜有两个最主要的要点：买电镜要结合自身实验室的情况以及自己上手去操作扫描电镜的拍摄。
实验室制备的材料都是纳米级别的材料，所以基本上只考虑场发射的扫描电镜，场发射又分为冷场和热场，冷场扫描电镜清晰度要高于热场扫描电镜，当然也看实际需求。
对比过多个产品之后，最终锁定在日立S4800和SU5000、日本电子IT200以及飞纳Pharos，以下是部分产品的图（S4800比其他的贵太多了，很早就被导师给毙掉了，给大家做个参考吧）：样品：S4800的是冷场扫描电镜，其他的是热场扫描电镜。
清晰度上来说的话，冷场扫描电镜确实要占优，而且，S4800拍摄拥有立体形貌的样品能用BSD模式拍出较为立体的形貌。
当然我们去实地考察后发现，其实这几个电镜拍出的照片都很清晰，S4800就只是略胜一筹（这个图丢失了，但是大抵上也如此）。
实验室情况：我们实验室主要研究的都是二维片层材料，这些照片的清晰度我们都是可以接受的。
测试：除了拍摄材料形貌图片以外，当然缺不了检测，如EDS等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
亮度
对比度
放大倍数调整
多功能钮 粗聚焦 细聚焦
• 点击
日常对中调整
• 出现
电子束对中 光阑对中
消像散对中
电子束对中
扫描模式和自动调整
扫描/ 停止
TT聚对VV模档焦于式用、易的于消放捕寻像电捉找散样扫（。视，品描较场以图慢2档、及像）小图焦自面效区像、动无果域的消自聚细不扫精像动焦节好描细散亮对或。用聚。度于样于/样品对品充比表电度调整
Save Image对话框
如何获得一张好的照片？
电镜的合轴
• 电子束对 中。
• 物镜光阑对 中。
• 每次改变加 速电压或操 作模式 ， 都要重新进 行电子束对 中。
加速电压的选择
• 加速电压高，图像分辨率高，信噪比高， 但会使图像边缘效应增强，并产生充电现 象。此外，因电子束穿透能力强，可使内 部结构干扰表面形貌。
聚焦、消像散
• 图像聚焦和消像散是图像质量重要保证， 可自动或手动进行。
• 一般情况下，在高于所需放大倍数一、二 档的条件下进行聚焦或消像散，然后回到 所需放大倍数下照像，可得到比较理想的 照片。
• 聚焦和消像散应交替进行，以得到满意的 图像。
扫描电镜的象散和消象散
有象散
无象散
开放使用扫描电镜的操作范围规定
• 电子束斑的大小取决于第一聚光镜的励磁 电流，电流数值越小，电子束斑直径越 大。
电子束在样品中 的散射。
分辨率取决于 电子束的散射范 围。
二次电子：几 nm；
背散射电子和 X射线：由几百nm 至几um。
工作距离的选择
• 工作距离（WD）是指物镜下表面与样品表 面的距离，WD短可以得到较高的分辨率， WD长可以得到大的倾斜角度和大的景深。
• 根据样品的情况选择不同的加速电压。 • 密度低、导电性不好的样品，宜选用较低
的加速电压。 • 一般情况下，选用20kV加速电压。
同一部位不同加速电压下的扫描电镜图片。
加速电压10kV
加速电压4kV
电子束斑大小的选择
• 电子束斑大（也即探针电流大），景深 大，信号强，图像噪音小，但分辨率较 低，样品表面易充电。
电镜状态的检查
• EVAC POWER开关置于—（ON） 。 • DP/TMP、WATER和AIR PRES绿灯亮。 • OBJ.APT开关置于HEAT位置。
• IP1、IP2、IP3 的绿M 灯亮。
• GUN VALVE开关处于CLOSE并且AUTO灯 闪。
• 如果是铁磁性块状样品，必须尽可能减小 样品尺寸（不大于3×3mm2)，且用导电胶牢 固地固定在样品台上。
• 样品要清洗干净，表面不能有污染。 • 表面导电性不好的样品要镀金膜。
粉未试样
• 用溶剂或水将粉末超声分散后滴在盖玻片 上，然后将盖玻片固定在样品台上。
• 也可用碳导电胶带固定粉末。 • 样品粘好后，用吸耳球用力将未固定牢固
一、扫描电镜的基本结构和工作原理： 1、电子光学部分介绍及工作原理：
电子枪 聚光镜 物镜
样品室
冷场发射电子枪
2、真空系统介绍
电镜样品的处理和制备
• 样品要干燥、洁净，没有挥发性和腐蚀性 物质。
• 不要用裸手去接触样品和样品台，含有溶 剂的样品要充分去除溶剂。
• 样品导电性良好。 • 样品在电子束照射下稳定。 • 样品要牢固地固定在样品台上。
放置样品
•确认预抽室阀门在C（关）的位置，按下AIR开关。
•在预抽室达到大气压力后（约10秒钟）打开预抽 室。
轻推样品更换 杆，将杆旋进 样品台的螺孔 中，不要过于 用力旋紧。
•向后拉样品更换杆并确认锁住，关闭 样品交换室。
•按下EVAC开关，预抽室抽真空。 •待真空度达到1×100Pa后， •方可打开预抽室阀门 （OPEN位置）。
的粉末吹走，以免污染电镜。 • 镀金膜。
其它
• 薄膜样品应将待观察面向上粘在样品台 上，观察面不能沾染灰尘或有其它污染。
• 有微孔的薄膜不要用导电胶固定。 • 要观察表面结构的纤维样品，必须两端都
固定在样品台上。 • 要进行能谱分析的样品，不能镀金膜，对
于不导电的样品，为使其导电，应镀碳 膜。
S-4700的操作及注意事项
•保持水平方向把样品送入样品室，插入燕尾槽（注 意！一定要确保插紧，避免样品台掉入样品室内）。 •逆时针旋松交换杆，使其完全脱离样品台，拉出并锁 住。关闭预抽室阀门（CLOSE位置）。
样品
样品台
燕尾槽
样品室内部
取出样品
• 检查五个样品调节轴的位置，确认都在规 定的位置上。
• 打开预抽室阀门。 • 将样品杆解锁，向样品室内慢慢推入，对
1、持“实习上机证”者： 所有操作必须在电镜室老师监管下进行，在
操作中不得自行改变工作距离、更换样品，在移 动样品时，不得进行样品倾斜调整，不得改变操 作模式。 2、持“开放上机证”者：
可独立操作，但在操作中工作距离不可小于 6mm。
持以上操作证者都必须有高度的责任心，爱 护仪器，不得尝试进行计算机软件方面的修改和 能谱分析，
扫描电镜的维护
• 听从电镜室老师的指导和安排，不得进行规定范 围之外的仪器操作。发生故障要及时向电镜室老 师汇报，不要自行处理故障。
• 进入电镜室要换鞋，确保不将尘土带进电镜室。 • 更换样品要戴手套，不得用裸手去接触电镜中处
于真空内的部分。 • 保持电镜周边环境的整洁，不准将水杯、食物及
其它无关用品带入仪器室。 • 操作电镜要集中精力，操作时手要轻，不得过度
• 进行能谱分析时必须用固定的WD：12mm。
• 一般情况下工作距离应在6mm至15mm之间。
放大倍率越高越好吗？
扫描电镜放大倍数
M
=
CRT边长 电子束在试样上的扫描
宽度
若SEM分辨能力为10nm，人眼分辨能力为 0.2mm，则
M 有效
=
0.2(mm ) 10 (nm )
= 2 × 10 4
超过仪器分辨率有效放大倍数的放大是 空放大，只能得到模糊像。
用力，以免造器件成损坏。操作后，要将仪器恢 复为操作前的状态，所有使用过的物品要摆放整 齐。 • 自觉遵守电镜室的一切规章制度。
捕捉图像
扫描1扫档描档量可的小获图区得像域较。扫高自5描质0动00消倍自像以动散上聚建使焦议用在。 （较快）
自动消像散
储存图像
• 图像采集后自动进入Capture Image窗口，储存图像点击窗口 下部的保存图标。
• 进入Save Image对话框。 • 注意：每批储存Capture Image
窗口中的图像，只取一个文件 名，储存程序可自动编号，因 此，不同的样品最好分批储 存。
加高压
• 将GUN VALVE开关置于AUTO（结束工作后置 于CLOSE）。
• Flashing（去除吸附在灯丝上的气体分子，每天一 次，当发射电流不稳时，可再次Flashing ）。 方法：1、打开HV Control对话框； 2、点击Flashing； 3、点击Execute。
设置加速电压和发射电流
聚合物、生物试样
• 所有样品必须充分干燥，不能含有溶剂、 水份和油。
• 乳液样品用超声分散后滴在盖玻片上，然 后将盖玻片固定在样品台上。
• 块状样品应使观察面向上，注意表面不能 有污染，用导电胶在样品台上粘牢。
• 不导电的样品都要镀金。以改善导电性和 二次电子的产率。
金属试样
• 样品不能带有磁性。磁性粉末样品不允许 进入样品室。
样品的放置和更换
• 必须戴干净手套更换样品。 • 必须使用高度规调整好样品的高度。 • 导电胶的溶剂必须完全挥发掉才可以将
样品放入样品室。 • 用导电胶带容易引起样品漂移，并带有
挥发性物质，应尽可能用最少量以减少 对镜筒的污染。
测量样品高度的高度规
注意！样品顶面超过规的标定高度底线不能大于0.5mm, 否则在小工作距离和高倾斜角时易碰物镜。
准样品台上的螺丝孔旋入，不可过紧。
• 拉出样品台，并锁紧。 • 关闭预抽室阀门。 • 按下AIR开关。 • 待预抽室达到大气压后，打开预抽室旋下
样品。
S-4700显示单元
高压状态
放大倍数
高压状态显示条
加高压（未加高压时显示ON） 加速电压值 发射电流值 取出电压值
关高压
点击可打开HV Control对话框
• 点击Vacc或Set Ie to，从下拉条中选 择需要的值。
• 点击ON加高压 。 此后，右上角高压 状态条中的ON变为 SET，当Ie值降低 时可点击SET使Ie 值回到设定值。
• 点击
电镜状态调整
• 出现Column Setup
操作模式 工作距离选择 探针电流选择
探测器选择
认识控制盘
样品微移
S-4700冷场发射扫描电镜
S-4700场发射扫描电镜的技术指标
• 电子枪：冷场发射型 • 分辨率：15KV：≤1.5nm（WD：12mm），
1kV：≤2.1nm • 加速电压：0.5～30kV • LOW MAG模式：×30～2,000 • HIGH MAG模式：×250～500,000 • 仪器价值：240万元
调节样品台位置的五个轴
高度调节（Z轴）
样品室 旋转调节（R） 倾斜调节（T） 纵向调节（Y轴）
横向调节（X轴）
更换样品时五个轴的位置
X
12.5mm
Y
12.5mm
Z
12.0mm
R
0°
T
0°
样品预抽室
预抽室阀门 顺时针为关 逆时针为开
预抽室
样品更换杆
注意！不要用手握杆来 打开预抽室，以免损坏 或弯曲。