SEM原理与测试
SEM原理与测试
SEM原理与测试SEM（Search Engine Marketing）即引擎营销，是通过在引擎上投放广告以达到促进产品或服务销售的目的的一种广告形式。
SEM是一种付费的广告方式，广告主通过在引擎上竞价购买关键词，当用户相关的关键词时，广告就会出现在结果页面中。
SEM的原理主要包括广告和展示广告两部分。
广告是指在引擎上针对用户的关键词进行投放的广告，当用户相关的关键词时，广告会以文字形式出现在结果页面的顶部或右侧。
展示广告是指在网页或移动应用程序中的广告展示区域投放的图像或视频广告，这些广告通常是根据用户的浏览行为或兴趣爱好进行定向投放。
在进行SEM测试时，需要注意以下几个方面：1.关键词分析：SEM的关键是选择合适的关键词。
测试需要根据产品或服务的特点和目标受众进行关键词的分析和筛选。
关键词的选择要考虑量、竞争程度和转化率。
2.竞价策略：SEM的竞价是基于关键词的广告排名。
测试需要根据预算和预期效果制定竞价策略，例如选择最佳竞价位置、设定每日预算和投放时段等。
3.广告创意：SEM的广告创意要吸引用户点击。
测试需要制作吸引人的广告文案和图像，以及有效的呼唤行动的按钮。
同时可以通过A/B测试来比较不同创意的效果，优化广告的点击率和转化率。
4.监测与分析：SEM的效果监测与分析是测试的重要环节。
需要监测广告的曝光量、点击量、转化量和花费等数据，并对数据进行分析和优化。
可以通过安装跟踪代码或使用分析工具来实现数据的监测和分析。
5.优化与改进：SEM的效果需要不断优化和改进。
测试需要根据数据分析的结果，对关键词、竞价策略、广告创意等进行调整和改进，以提高广告的ROI（投资回报率）。
总结起来，SEM通过在引擎上投放广告来促进产品或服务销售，其原理包括广告和展示广告。
在进行SEM测试时，需要进行关键词分析、竞价策略制定、广告创意制作、效果监测与分析以及优化与改进等方面的工作。
只有不断测试和优化，才能提高SEM广告的效果和投资回报率。
结构方程模型_SEM_的原理及操作
结构方程模型_SEM_的原理及操作
一、结构方程模型SEM介绍
结构方程模型（Structural Equation Model，简称SEM）是一种统计分析工具，被广泛应用在社会科学和心理学等领域用来描述复杂的变量之间的关系。
它可以探索变量之间直接的因果关系，也可以测量变量之间的因变关系。
结构方程模型的主要组成部分有：潜变量、表征变量和解释变量。
潜变量是不能被观测到的抽象变量，它是变量与变量之间关系的本质。
表征变量是潜变量的表达形式，它可以被定量测量，从而与其他变量形成因果关系。
解释变量是潜变量和表征变量之间的链接，它是表征变量和潜变量之间的中介变量。
结构方程模型的一般结构包括：（1）因变量，指潜在因素对表征变量的影响；（2）表征变量，指潜在因素和解释变量的表达形式；（3）解释变量，指变量和变量之间的关系；（4）内部关系，指表征变量和解释变量之间的关系。
二、结构方程模型的原理
结构方程模型的原理是基于概率理论和统计学的统计方法，它可以根据样本数据和一定的模型假设拟合出变量之间的因果关系结构。
结构方程模型的目标是根据数据估计出变量之间的系统内因果关系，从而把变量之间的关系模型化。
sem的工作原理
sem的工作原理
SEM（搜索引擎营销）的工作原理是通过投放关键词广告，
并基于用户在搜索引擎中输入的关键词来触发广告展示，以吸引目标用户点击广告进而访问网站，从而达到宣传产品或服务、提高品牌知名度、增加销售等目的。
具体工作流程如下：
1. 广告主选择相关的关键词：广告主通过广告平台选择与其产品、服务或品牌相关的关键词，例如，如果广告主是一家手机品牌，可能会选择关键词如“手机品牌”、“最新手机”、“高性
能手机”等。
2. 设定广告投放参数：广告主进一步设定广告的预算、地理位置、设备类型等投放参数，以确保广告投放的准确性和高效性。
3. 拍卖关键词排名：当用户在搜索引擎中输入相关关键词进行搜索时，搜索引擎会进行广告位的拍卖。
搜索引擎会根据广告主的出价、广告质量得分、广告与搜索关键词的匹配度等因素来决定广告的排名。
4. 广告展示与点击：当搜索引擎决定将广告展示在某个用户的搜索结果中时，用户会看到广告文字、图片或视频，如果用户对广告感兴趣，他们有可能会点击广告，进而访问广告主的网站。
5. 优化广告效果：广告主可以通过监测广告的点击率、转化率、用户行为等数据来评估广告的效果，并进行相应的调整和优化。
这样可以提高广告的点击率和转化率，进一步提升广告的效果。
总之，SEM通过在与产品或服务相关的关键词搜索中投放广告，吸引目标用户点击广告并访问网站，从而实现品牌宣传和拓展市场的目标。
SEM(扫描电子显微镜)的原理
SEM(扫描电子显微镜)的原理
SEM是一种通过高能电子束扫描样品表面并利用其所产生的
信号来形成图像的显微镜。
其原理是利用电子束与样品表面交互所产生的各种信号（如二次电子、反射电子、散射电子、背散射电子等）作为样品表面形貌信息的载体，经过放大和成像后形成对样品表面形貌的图像。
具体来说，SEM的主要原理包括：
1. 高能电子束的产生
SEM使用的电子束通常由热阴极或场发射型阴极产生。
电子
从阴极中发射出来后，经过加速管加速到几千伏至数十万伏的高能电子束。
2. 电子束的聚焦
SEM使用电磁聚焦系统将电子束聚焦到非常小的点上，从而
实现高分辨率成像。
聚焦系统通常由多组圆柱形或双凸透镜组成。
3. 样品表面的交互
高能电子束照射样品表面时，会与样品表面相互作用，产生各种不同的信号。
这些信号包括二次电子、反射电子、散射电子、背散射电子等，它们可以提供关于样品表面形貌、成分和结构的信息。
4. 信号的检测和处理
SEM的检测系统通常由二次电子检测器、反射电子检测器、消旋极检测器等多种类型的检测器组成。
这些检测器负责收集和处理样品表面产生的各种信号，经过放大和成像等处理后，成为最终的SEM图像。
综上所述，SEM主要通过高能电子束和样品表面信号的交互来实现图像的成像和分析。
它能够观察到样品表面微观结构的形貌、成分和表面化学性质等信息，具有广泛的应用价值。
(完整版)SEM工作原理与使用方法
SEM的工作原理与使用方法1、SEM的工作原理扫描电镜（SEM）是对样品表面形态进行测试的一种大型仪器。
当具有一定能量的入射电子束轰击样品表面时，电子与元素的原子核及外层电子发生单次或多次弹性与非弹性碰撞，一些电子被反射出样品表面，而其余的电子则渗入样品中，逐渐失去其动能，最后停止运动，并被样品吸收。
在此过程中有99%以上的入射电子能量转变成样品热能，而其余约1%的入射电子能量从样品中激发出各种信号。
如图1所示，这些信号主要包括二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、电子电动势、阴极发光、X 射线等。
扫描电镜设备就是通过这些信号得到讯息，从而对样品进行分析的。
图1 入射电子束轰击样品产生的信息示意图从结构上看，如图2所示，扫描电镜主要由七大系统组成，即电子光学系统、探测、信号处理、显示系统、图像记录系统、样品室、真空系统、冷却循环水系统、电源供给系统。
图2 扫描电子显微镜结构图图3 扫描电子显微镜成像原理图由图3，可以看出，从灯丝发射出来的热电子，受2-30KV电压加速，经两个聚光镜和一个物镜聚焦后，形成一个具有一定能量，强度和斑点直径的入射电子束，在扫描线圈产生的磁场作用下，入射电子束按一定时间、空间顺序做光栅式扫描。
由于入射电子与样品之间的相互作用，从样品中激发出的二次电子通过收集极的收集，可将向各个方向发射的二次电子收集起来。
这些二次电子经加速并射到闪烁体上，使二次电子信息转变成光信号，经过光导管进入光电倍增管，使光信号再转变成电信号。
这个电信号又经视频放大器放大，并将其输入到显像管的栅极中，调制荧光屏的亮度，在荧光屏上就会出现与试样上一一对应的相同图像。
入射电子束在样品表面上扫描时，因二次电子发射量随样品表面起伏程度（形貌）变化而变化。
故视频放大器放大的二次电子信号是一个交流信号，用这个交流信号调制显像管栅极电，其结果在显像管荧光屏上呈现的是一幅亮暗程度不同的，并反映样品表面起伏程度（形貌）的二次电子像。
SEM工作原理与使用方法
SEM工作原理与使用方法SEM（扫描电子显微镜）是一种使用电子束对样品进行成像的显微镜。
与光学显微镜相比，SEM具有更高的分辨率和放大倍数，能够显示更小尺寸的样品细节。
SEM广泛应用于材料科学、生物学、化学和纳米技术等领域。
本文将介绍SEM的工作原理和使用方法。
SEM的工作原理：SEM使用电子束而不是光线来照射样品，并通过收集散射的电子来获得图像。
一般来说，SEM包括以下几个主要的部分：电子枪、聚焦系统、样品台、检测系统和显示系统。
1.电子枪：电子枪产生高速的电子束。
其工作原理是通过在热阴极附近加热产生的热电子，被高压枪芯电场加速并形成一个细束的电子束。
这个束被称为原始电子束。
2.聚焦系统：原始电子束经过由磁环组成的聚焦系统，通过调整磁场来聚焦电子束，使其具有更好的聚焦能力。
这样可以使电子束更加凝聚和集中，以准确地照射样品。
3.样品台：样品放置在样品台上。
样品台可以通过微调机械装置进行调整，以便将样品放置在正确的位置并获得最佳的成像效果。
常用的样品制备方法包括金属喷溅、真空蒸镀和冷冻切片等。
4.检测系统：电子束照射到样品上时，会发生与样品相互作用的散射。
检测系统主要包括接收和检测这些散射电子的装置。
这些散射电子被放大并转换为电子信号。
5.显示系统：收集到的电子信号经过处理，通过显示设备（如计算机显示器）以图像的形式呈现。
SEM的使用方法：1.样品制备：首先，样品需要被制备成薄片、薄片或粉末的形式。
然后，样品需要被金属喷溅、真空蒸镀或冷冻切片等方法进行表面处理。
2.调整SEM系统参数：选择合适的加速电压、工作距离和聚焦电流等参数，以获得适当的分辨率和成像深度。
不同的样品可能需要不同的参数设置。
3.放置样品：将制备好的样品放置在样品台上，并使用微调机械装置进行调整，使样品可以位于所需的位置。
4.获取图像：打开SEM系统，开始获取图像。
在整个过程中，可以根据需要调整聚焦、缩放和对比度等参数，以获得清晰的图像。
扫描电子显微镜(SEM)-介绍-原理-结构-应用
探头
扫描发生器 显像管
视频放大器
光电倍增管
试样
光导管
试样台
扫描电子显微镜主要由以下四个部分组成： 1. 电子光学系统：作用是获得扫描电子束，
作为信号的激发源。 2. 信号收集及显示系统：作用是检测样品在
入射电子作用下产生的物理信号 3. 真空系统：用来在真空柱内产生真空 4. 电源系统：作用是提供扫描电镜各部分所
3.3 背散射电子
背散射（backscattered）电子是指入射电子在样 品中受到原子核的卢瑟福散射后被大角度反射，再 从样品上表面射出来的电子，这部分电子用于成像 就叫背散射成像。 背散射分为两大类：弹性背散射和非弹性背散射。 弹性散射不损失能量，只改变方向。非弹性散射不 仅改变方向，还损失能量。从数量上看，弹性背反 射电子远比非弹性背反射电子所占的份额多。背反 射电子的产生范围在100nm-1mm深度。
d4
光电倍增管
d3:扫描系统ຫໍສະໝຸດ 试样光导管d4:试样室
试样台
2.1.1 电子枪
电子枪：钨丝成V形，灯丝中通以加热电流， 当达到足够温度时(一般操作温度为 2700K),发射电子束。在10-6Torr的真空 下，其寿命平均约40—80小时。
电子束 光阑孔
2.1.2 电磁透镜
电磁透镜：透镜系统中所用的透镜都是缩 小透镜，起缩小光斑的作用。缩小透镜 将电子枪发射的直径为30μm左右的电 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约 为2000~3000倍
03
SEM工作原理
3 扫描电镜成像的物理信号
入射电子轰击样品产生的物理信号
电子束与样品原子间的相互作用是表 现样品形貌和内部结构信息的唯一途 径。入射电子与样品原子中的电子和 原子核会发生弹性碰撞和非弹性碰撞， 所产生各种电子信号和电磁辐射信号 都带有样品原子的信息，从不同角度 反映出了样品的表面形貌、内部结构、 所含元素成分、化学状态等。
SEM(扫描电子显微镜)的原理
扫描电子显微镜（Scanning Electronic Microscopy, SEM）扫描电镜（SEM）是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。
扫描电镜的优点是，①有较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调；②有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；③试样制备简单。
目前的扫描电镜都配有X射线能谱仪装置，这样可以同时进行显微组织性貌的观察和微区成分分析，因此它是当今十分有用的科学研究仪器。
电子束与固体样品的相互作用扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描，激发出各种物理信息。
通过对这些信息的接受、放大和显示成像，获得对是试样表面性貌的观察。
具有高能量的入射电子束与固体样品的原子核及核外电子发生作用后，可产生多种物理信号如下图所示。
电子束和固体样品表面作用时的物理现象一、背射电子背射电子是指被固体样品原子反射回来的一部分入射电子，其中包括弹性背反射电子和非弹性背反射电子。
弹性背反射电子是指倍样品中原子和反弹回来的，散射角大于90度的那些入射电子，其能量基本上没有变化（能量为数千到数万电子伏）。
非弹性背反射电子是入射电子和核外电子撞击后产生非弹性散射，不仅能量变化，而且方向也发生变化。
非弹性背反射电子的能量范围很宽，从数十电子伏到数千电子伏。
从数量上看，弹性背反射电子远比非弹性背反射电子所占的份额多。
背反射电子的产生范围在100nm-1mm深度，如下图所示。
电子束在试样中的散射示意图背反射电子产额和二次电子产额与原子序束的关系背反射电子束成像分辨率一般为50-200nm （与电子束斑直径相当）。
背反射电子的产额随原子序数的增加而增加（右图），所以，利用背反射电子作为成像信号不仅能分析新貌特征，也可以用来显示原子序数衬度，定性进行成分分析。
二、二次电子二次电子是指背入射电子轰击出来的核外电子。
SEM的原理及应用
SEM的原理及应用1.电子源：SEM的电子源一般使用热阴极或场发射电子枪来产生电子束。
电子源产生高能电子，其能量取决于电子源的电压，一般为数千伏到数十千伏之间。
2.准直系统：SEM中的准直系统用于聚焦电子束，并将其限制在一个较小的角度范围内。
3.扫描系统：SEM的扫描系统包括扫描线圈和精密移动装置。
电子束在样品表面进行扫描时，扫描线圈会改变电子束的位置，使其在样品表面形成一系列的扫描点，从而得到样品的形貌信息。
SEM的应用可参考以下几个方面：1.表面形貌观察：SEM能够提供高分辨率的表面形貌信息，可以观察材料的微观结构、纹理、孔隙等。
这对于材料科学、化学工程以及半导体制造等领域的研究和制程优化至关重要。
2.元素分析：SEM结合能谱仪，可以进行定性和定量的元素分析。
能谱仪通过记录和分析样品表面所发射的特定能量的X光，可以确定样品中元素的类型和含量。
这对于材料的组成分析、表面污染的检测以及金属和合金的成分分析等十分重要。
3.断层观察：SEM可以通过样品的断层表面观察材料内部的微观结构，例如晶粒尺寸、晶界、裂纹等。
这对于材料的品质控制、故障分析和缺陷检测具有重要意义。
4.微纳加工和纳米技术研究：SEM可以用于观察和调整微纳米尺度的结构和器件，如纳米线、纳米颗粒、微电子元器件等。
同时，SEM也能够进行纳米尺度的焊接、抛光和刻蚀等工艺。
5.生物科学研究：SEM对生物样品的观察有着重要的应用价值。
通过SEM可以观察细胞、细胞组织、细菌等生物结构的形态学特征，进而研究生物的生长、分化和病理等方面。
除了以上应用，SEM还可以用于纳米药物传送系统的设计与评估、材料的力学性质研究、饮用水和环境中微小颗粒的检测等领域。
SEM的原理和应用使得其成为一种非常重要的显微分析工具，为科学研究和工业应用提供了强大的支持。
sem测试原理
sem测试原理SEM（扫描电子显微镜）是一种高分辨率的显微镜，利用电子束照射样品表面，通过扫描和检测反射、散射、透射等电子信号来形成图像。
SEM测试技术在材料科学、生物医学、纳米技术等领域有着广泛的应用。
一、SEM测试的基本原理1.1 电子束的产生SEM测试中使用的电子束是由热阴极或冷阴极发射出来的。
热阴极发射电子需要加热到高温，而冷阴极则通过施加高压电场来发射电子。
1.2 电子束与样品的相互作用当电子束照射到样品表面时，会与样品原子和分子相互作用，产生多种反应。
主要包括：（1）弹性散射：电子束撞击样品表面原子后改变方向而不损失能量。
（2）非弹性散射：撞击后能量部分被转移给样品原子或分子，使其激发或离开原位。
（3）透射：当电子穿过薄层样品时，会因为与原子和分子的相互作用而发生能量损失。
（4）反射：部分电子束会被样品表面反射回来。
1.3 检测和成像SEM测试中，利用检测器检测样品表面反射、散射、透射等电子信号，并将其转换为电信号。
通过扫描电子束在样品表面的位置，记录各个位置处的电子信号强度，再将这些数据转换为图像。
图像中不同颜色或灰度代表不同强度的信号，从而形成样品表面的形貌和结构图像。
二、SEM测试的应用2.1 材料科学SEM测试可以观察材料表面形貌、缺陷、晶体结构等信息，对材料性能进行分析和评估。
例如，在金属材料疲劳破坏分析中，可以利用SEM观察裂纹扩展情况和断口形貌，以判断疲劳损伤机制。
2.2 生物医学SEM测试可以观察生物细胞、组织等微观结构，对病理学研究有重要意义。
例如，在肿瘤细胞形态学研究中，可以利用SEM观察肿瘤细胞表面形貌和微观结构，从而了解其生长、转移等特征。
2.3 纳米技术SEM测试可以观察纳米材料的形貌和结构，对纳米技术的研究和开发有重要意义。
例如，在纳米颗粒制备中，可以利用SEM观察颗粒形态和大小分布，以确定合适的制备条件。
三、SEM测试的优缺点3.1 优点（1）高分辨率：SEM测试具有高分辨率，可以观察到微小的表面细节和结构。
sem扫描电镜工作原理
sem扫描电镜工作原理
SEM（扫描电子显微镜）工作原理是利用电子束扫描样品表
面并测量反射或散射的电子信号。
1. 准备样品：待观察的样品通常需要被先行处理，如固定、切片、涂覆导电涂层等，以便在SEM中获得良好的成像效果。
2. 电子发射和聚焦：SEM中的电子枪产生以高速发射的电子束。
该电子束经过电子透镜的聚焦作用，使得其具有很高的空间分辨率。
3. 样品扫描：样品被固定在一个电子透明的托座上，电子束扫描轨迹由扫描线圈控制。
电子束沿着一系列水平和垂直线扫描，从而覆盖整个样品表面。
4. 相互作用检测：当电子束与样品表面相互作用时，会发生多种现象，包括电子的散射、透射以及次级电子、反射电子的发射等。
这些信号会被探测器捕捉。
5. 信号放大和处理：SEM中的探测器接收到的信号被放大和
处理。
不同的探测器可以检测不同类型的信号，如次级电子探测器可用于成像表面形貌，而反射电子探测器可用于分析样品的晶体结构。
6. 生成图像：SEM内部的计算机将处理后的信号转换为图像，形成类似于电视图像的黑白或彩色显示。
根据扫描的样品区域，可获得高分辨率的二维或三维表面形貌图像。
SEM的工作原理基于电子的波粒二象性，电子具有很短的波长（通常比可见光短得多），因此SEM可以提供更高的空间分辨率，达到纳米级甚至更高级别的成像精度。
电镜测试原理
电镜测试原理电镜是一种利用电子束取代光束的显微镜，它利用电子的波粒二象性来观察和分析物质的微观结构。
电镜测试原理主要包括扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）两种类型。
一、扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜通过束缚在金属中的电子进行成像，利用电子与物质相互作用的信号来获取样品表面的形貌和元素组成信息。
其原理如下：1. 电子源：SEM使用热阴极或场发射电子枪作为电子源，产生高能电子束。
2. 准直系统：电子束通过准直系统进行聚焦和准直，使其具有较小的束斑尺寸和较高的强度。
3. 高真空系统：为了保证电子束的传播路径不受气体分子的散射，SEM在显微镜内部创建高真空环境。
4. 样品：待测样品需要导电性，在SEM中通常会使用金属涂层或者碳薄膜处理。
5. 扫描线圈：扫描线圈通过控制电子束的扫描范围和扫描速度，将电子束在样品表面上按照一定的模式进行扫描。
6. 信号检测：当电子束与样品表面相互作用时，会产生多种信号，包括二次电子、反射电子、散射电子等。
这些信号被探测器捕捉并转化为电信号。
7. 图像处理：通过对捕捉到的电信号进行放大、滤波和数字化处理，可以得到高分辨率的样品表面图像。
二、透射电子显微镜（TEM）透射电子显微镜通过电子束穿过样品而不是扫描样品表面进行成像，可以观察到样品的内部结构和晶体缺陷。
其原理如下：1. 电子源：TEM使用热阴极或场发射电子枪产生高能电子束。
2. 准直系统：电子束通过准直系统进行聚焦和准直，使其具有较小的束斑尺寸和较高的强度。
3. 高真空系统：与SEM类似，TEM也需要在显微镜内部建立高真空环境，以防止电子束被气体分子散射。
4. 样品：TEM需要薄到几纳米的样品，通常通过机械切割或离子蚀刻来制备。
5. 透射电子：电子束通过样品时，会与样品中的原子和晶体发生相互作用，其中一部分电子被散射，另一部分电子透过样品并被透射电子显微镜捕捉。
6. 透射电子成像：透射电子被投射到透射电子显微镜的屏幕上，形成样品的透射电子图像。
SEM的工作原理及其应用
SEM的工作原理及其应用1. SEM的工作原理扫描电子显微镜（SEM）是一种基于电子束照射样品并探测样品表面反射电子的显微镜。
SEM的工作原理基于电子物理学和电子光学原理。
SEM中的主要组件包括电子枪、透镜系统、样品台和探测器。
SEM工作流程如下： 1. 电子枪：产生并加速电子束； 2. 透镜系统：主要由聚焦透镜和缩聚透镜组成，用于控制电子束的聚焦和投射； 3. 样品台：用于支持和旋转样品，使样品可以在电子束下均匀暴露； 4. 探测器：用于检测样品表面反射的电子，并将其转化为电子图像。
SEM主要的工作原理是通过电子束与样品表面的相互作用来获得高分辨率的图像。
当电子束照射到样品表面时，电子束与样品原子之间会发生多种相互作用，包括透射、反射、散射等。
SEM主要依靠样品表面反射的电子来生成图像，通过探测器可以探测到这些反射的电子，并转化为图像。
2. SEM的应用SEM具有高分辨率、大深度焦点和大视场等优点，因此在各个领域有广泛的应用。
2.1 材料科学在材料科学领域，SEM被用于研究材料的形态、微结构和化学成分。
通过SEM 可以观察材料表面的形貌、晶粒结构、晶界等微观结构，从而研究材料的性质和性能。
此外，SEM还可用于材料的质量控制和失效分析等。
2.2 生命科学在生命科学领域，SEM被用于研究生物样品的形态、结构和表面特性。
通过SEM可以观察生物样品的形貌、细胞结构、细胞器和细菌等微生物。
此外，SEM还可用于研究生物材料的表面处理和功能化等。
2.3 矿物学和地质学在矿物学和地质学领域，SEM被用于研究岩石、矿物和地质样品的形态、组成和微结构。
通过SEM可以观察岩石和矿物样品的晶体结构、矿物组成和微观结构，从而研究其成因、演化和性质。
2.4 纳米技术在纳米技术领域，SEM被用于研究纳米材料的形貌、尺寸和结构。
通过SEM可以观察纳米材料的尺寸、形状、表面形貌和结构，从而研究其性质和应用。
此外，SEM还可用于纳米材料的制备和表征等。
sem的成像原理和过程
sem的成像原理和过程
SEM是扫描电子显微镜的缩写，它利用电子束来成像样品表面
的微观结构。
SEM的成像原理和过程可以从以下几个方面来进行全
面的解释：
1. 原理：
SEM利用电子束与样品表面相互作用产生的信号来获取图像。
当电子束照射到样品表面时，会发生多种相互作用，包括次级电子
发射、背散射电子发射、X射线等。
这些信号被探测器捕获并转换
成电信号，最终形成样品表面的图像。
2. 过程：
SEM成像的过程包括样品的制备、电子束的扫描和信号的探测。
样品制备，样品通常需要被涂覆一层导电薄膜，以便在电子束
照射时产生信号。
然后样品被安装在SEM的样品台上。
电子束扫描，SEM中的电子枪产生高能电子束，它们被聚焦和
定位后在样品表面上进行扫描。
扫描的方式可以是逐行扫描或者斑点扫描。
信号探测，当电子束照射到样品表面时，会产生多种信号，包括次级电子、背散射电子和X射线等。
这些信号被探测器捕获并转换成电信号。
图像形成，最后，这些电信号被转换成图像，显示出样品表面的微观结构。
总的来说，SEM成像原理和过程涉及到电子束与样品相互作用产生信号，以及信号的捕获和转换成图像的过程。
这种成像技术能够提供高分辨率、深度信息和表面形貌的细节，因此在材料科学、生物学、纳米技术等领域有着广泛的应用。
SEM的原理及应用
SEM的原理及应用SEM全称为扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope），是一种利用电子束与物质相互作用来观察样品微观特征的仪器。
SEM具有高分辨率、大深度、大视场等优点，广泛应用于材料科学、生物科学、化学科学、地质科学等领域。
本文将详细介绍SEM的原理及应用。
一、SEM的原理SEM的工作基于电子光学原理和物质与电子束的相互作用。
SEM主要由电子枪、样品台、透镜系统、检测器、图像处理系统等主要部分组成。
1.电子枪：SEM的电子枪主要由热阴极、加速电极、聚焦光圈、碟形阿诺德透镜等组成。
电子束通过电子枪发射出来，并由聚焦光圈和碟形阿诺德透镜聚焦和控制束流。
2.样品台：样品台是在SEM中放置样品的地方。
样品通常需要进行金属镀膜处理，以增加导电性和防止静电效应。
3.透镜系统：透镜系统主要包括透镜和扫描螺线管。
透镜用于聚焦电子束，而扫描螺线管则用于控制电子束扫描样品表面。
4.检测器：检测器用于接收从样品表面反射、散射或发射的电子或光子信号，转化为电信号。
5.图像处理系统：图像处理系统用于处理和显示SEM观察到的样品表面特征。
二、SEM的应用1.材料科学：SEM广泛应用于材料科学中的材料表面形貌、晶体结构和材料成分的分析。
通过SEM可以观察到金属、陶瓷、聚合物等材料的微观结构、晶粒大小和分布、表面纹理等信息。
2.生物科学：SEM在生物科学中被用于观察生物样品的细胞结构、细胞器、细胞表面形态等。
通过SEM还可以研究生物样品的生物膜、生物纤维、细胞组织等。
3.化学科学：SEM在化学科学研究中被用来观察材料表面的化学反应、催化剂的表面形貌、电化学反应等。
通过SEM还可以进行元素分析，如能谱分析（EDS）和电子探针X射线显微镜分析（EPMA）。
4.地质科学：SEM在地质科学中被用来观察岩矿、沉积物、岩芯等的微观结构和成分分析。
通过SEM可以研究矿物的晶体结构、颗粒形貌、孔隙结构等。
5.纳米材料研究：SEM可以用于纳米材料的观察和表征，如纳米颗粒的大小、形态和分布情况等。
SEM实验报告
扫描电镜的操作一、实验目的：（1）熟悉SEM的一些基本操作（2）对样品表面显微结构进行观察二、仪器用具：SEM JSM EMP-800 日本电子株式会社导电胶、电脑及相关软件等三、实验原理：从电子枪阴极发出的直径20μm～30μm的电子束，受到阴阳极之间加速电压的作用，射向镜筒，经过聚光镜及物镜的会聚作用，缩小成直径约几毫微米的电子探针。
在物镜上部的扫描线圈的作用下，电子探针在样品表面作光栅状扫描并且激发出多种电子信号。
这些电子信号被相应的检测器检测，经过放大、转换，变成电压信号，最后被送到显像管的栅极上并且调制显像管的亮度。
显像管中的电子束在荧光屏上也作光栅状扫描，并且这种扫描运动与样品表面的电子束的扫描运动严格同步，这样即获得衬度与所接收信号强度相对应的扫描电子像，这种图象反映了样品表面的形貌特征。
扫描电镜光路四、实验步骤：1、点击“Ｓample”，再点击“Vent”，等放气入腔内，开腔，放入样品。
2、点击“Evav”抽真空，直到“HTReady”，关闭“Sample”，点击“HT”。
3、开始测试4、换片时，先点击“HTON”，等此按钮变为“HTReady”时，单击“Sample”，出现对话框，点击“Vent”放气，拿出片子。
五、注意事项：1、样品制备时，尽可能使样品的表面结构保存好，没有变形和污染，样品干燥并且有良好导电性能。
2、测试时，抽、放气完成时，等两三分钟再进行下步操作，避免烧灯丝。
六、实验记录BST50在1350 ℃烧结下的SEM图：（A）放大6000倍，（B）放大2000倍，（C）放大1000倍，（D）放大200倍。
七、实验结论：（1）样品气孔较多，不太致密。
（2）晶粒大小相差较大。
（3）平均晶粒大小1.2μm左右，晶粒晶界明显。
sem检测原理
sem检测原理SEM（扫描电子显微镜）是一种常用的表面形貌分析仪器，它利用电子束与样品相互作用产生的信号来获取样品表面形貌和成分信息。
SEM检测原理是基于电子物理学和电子光学原理的，下面将对SEM检测原理进行详细介绍。
SEM的工作原理是利用电子束与样品表面的相互作用来获取样品的表面形貌和成分信息。
首先，SEM通过电子枪产生高能电子束，并通过透镜系统对电子束进行聚焦。
然后，电子束从电子枪中发射出来，经过透镜系统的聚焦作用，最终聚焦到样品表面上。
当电子束与样品表面相互作用时，会发生多种物理过程。
首先，电子束与样品表面的原子、分子发生散射，产生的散射电子会被探测器接收。
其次，电子束与样品表面的原子、分子相互作用，激发样品表面的原子、分子，使其产生电子、光子等信号。
最后，电子束与样品表面的原子、分子发生逸出，产生的次级电子也会被探测器接收。
SEM通过探测器接收到的散射电子、次级电子等信号，可以得到样品表面形貌和成分信息。
散射电子信号主要用于观察样品的表面形貌，次级电子信号主要用于观察样品的表面形貌和成分信息。
SEM还可以通过对样品表面施加电场，控制电子束的入射角度和能量，以及通过对样品进行金属化处理等方法，来增强信号的强度和对比度，从而提高SEM的分辨率和灵敏度。
在SEM检测中，还需要对样品进行预处理。
首先，需要将样品固定在样品台上，并进行表面处理，以保证样品表面的平整度和导电性。
其次，需要对样品进行真空处理，以避免电子束与空气分子的相互作用，从而影响检测结果。
SEM广泛应用于材料科学、生物学、化学等领域的表面形貌和成分分析。
它可以观察到纳米尺度的细节，对材料的表面形貌和成分进行分析和研究。
同时，SEM还可以进行定量分析，通过对样品表面的电子信号进行统计和分析，来获得样品的成分含量和分布情况。
在实际应用中，SEM还可以与其他技术相结合，如能谱分析、显微拉曼光谱等，来进一步提高样品的分析能力和研究水平。
SEM是一种基于电子物理学和电子光学原理的表面形貌分析仪器。
SEM实验报告_2
一、 实验目的1.了解扫描电镜的用途、结构及基本原理；2.了解扫描电镜的样品制备；3.上机操作，利用扫描电镜电子信号观察样品的形貌。
二、实验仪器SU8010型扫描电子显微镜三、实验原理本次实验的工作原理为：由电子枪发射出来的电子束，经栅格聚焦后，在加速电压作用下，经过二至三个电磁透镜所组成的电子光学系统，电子束会聚成一个细的电子数聚镜筒 (电子光学系统) 显示和控制系统机柜(电路板、真空系统）探测器系样品室焦在样品表面。
在末级透镜上边装有扫描线圈，在它的作用下使电子束在样品表面扫描。
由于高能电子束与样品物质的交互作用，结果产生了二次电子信号。
这些信号被接收器接收，经放大后送到显像管的栅极上，调制显像管的亮度。
由于经过扫描线圈上的电流是与显像管相应的亮度一一对应，也就是说，电子束打到样品上一点时，在显像管荧光屏上就出现了一个亮点。
扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法，由形貌衬度原理把样品表面不同的特征，按顺序，成比例地转换为视频信号，完成一帧图像，从而使我们在荧光屏上观察到样品表面的二次电子图像。
扫描电镜由下列四部分组成，主要作用简介如下：1、电子光学系统功能是产生具有一定能量、强度和直径的电子束，并将其照射到样品表面上。
其由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成。
为了获得较高的信号强度和扫描像，由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。
有三组透镜，前两个为强磁透镜，用来缩小电子束光斑直径。
第三个是弱磁透镜，具有较长的焦距，在该透镜下方放置样品可避免磁场对二次电子轨迹的干扰。
为了降低电子束的发散程度，每级磁透镜都装有光阑；为了消除像散，装有消像散器。
样品室中有样品台和信号探测器，样品台还能使样品做平移、倾斜、转动等运动。
而扫描线圈通过双偏转扫描线圈的作用，使电子束在试样表面和荧光屏上实现同步水平（行扫）和同步垂直（帧扫）二维扫描。
2、信号收集处理系统样品在入射电子作用下会产生各种物理信号、有二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光和透射电子。
sem和tem的原理和应用
SEM和TEM的原理和应用SEM（扫描电子显微镜）的原理和应用SEM是一种常用的表面形貌观察和分析手段，它利用高能电子束与样品进行相互作用，通过对电子信号的检测和处理，获得样品的表面形貌信息。
SEM具有分辨率高、深度大、成像快速、易于操作等特点，广泛应用于材料科学、生物学、纳米技术等领域。
原理SEM的原理基于电子束与样品的相互作用。
当高能电子束穿过样品或与样品表面相互作用时，会引起样品中的电子发射。
根据电子的不同特性，SEM主要基于以下几种相互作用机制：1.原子核散射：电子与样品的原子核发生散射，由于原子核比电子重得多，所以电子的运动方向发生突变。
通过检测和分析散射电子，可以得到样品表面的形貌信息。
2.透射：电子束穿过样品而不被散射，这种情况下样品会出现透明区域。
通过比较透明和非透明区域的信号差异，可以获得样品的表面形貌和组成信息。
3.次级电子发射：当电子束与样品相互作用时，会引发次级电子从样品表面发射。
次级电子的发射数量与样品表面的形貌有关，通过检测并收集次级电子，可以得到样品表面的形貌信息。
应用SEM广泛应用于材料科学、生物学、纳米技术等领域，具体应用如下：•材料科学：SEM可以观察和分析材料的表面形貌、颗粒大小分布、晶体结构等信息，对材料性能、制备工艺等进行研究和优化。
•生物学：SEM可用于观察生物样品的细胞结构、细胞表面形态、纤维结构等。
在生物医学研究中，SEM对细胞、组织和器官的形态特征进行表征，为病理学和生物医学研究提供重要的科学依据。
•纳米技术：SEM具有较高的分辨率，可以观察纳米尺度下的材料表面形貌、纳米颗粒的形态、分布和组装等。
在纳米科技领域，SEM是研究纳米材料和纳米结构的重要手段。
TEM（透射电子显微镜）的原理和应用TEM是一种利用电子束与样品相互作用，观察和分析样品内部结构的显微镜。
相比于SEM，TEM能够提供更高的分辨率和更丰富的样品信息，对于分析样品的晶体结构、纳米尺度的材料性质等具有重要意义。
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例如在放大倍数是500倍时，焦深可 达1000μm。 因而对于复杂而粗糙的样品表面， 仍然可得清晰聚焦的图像。并且图 像立体感强，易于分析 .
SEM的特点 SEM成像的物理信号 SEM的构造与工作原理 SEM的主要性能 SEM像衬度 SEM样品制备
SEM像衬度
形貌衬度 原子序数衬度
比较小，收集器只能收集直接沿直线到达的电子。
同时，为了挡住二次电子进入收集器，在栅网
上加上-250V的偏压。
图像显示和记录
这一系统的作用是将电信号转换为阴极射线显 像管电子束强度的变化，得到一幅亮度变化的扫描 像，同时用照相方式记录下来，或用数字化形式存 储于计算机中。
(5)真空系统 (6)电源系统
吸收电子
是随着与样品中原子核或核外电子发生非 弹性散射次数的增多，其能量和活动能力不断 降低以致最后被样品所吸收的入射电子。
透射
吸收
由图知，样品质
量厚度越大，则透
射系数越小，而吸
背散射+二次电 子
收系数越大；样品
背散射系数和二次
电子发射系数的和
也越大，但达一定
电子在铜中的透射、吸收 和背散射系数的关系
(2) 分辨本领
SEM的分辨本领与以下因素有关：
入射电子束束斑直径 由于扫描成像，小于入射电子束束斑的细节不 能分辨。热阴极电子枪的最小束斑直径6nm，场 发射电子枪可使束斑直径小于3nm。
不同的物理信号调制的扫描象有不同的分辨 本领。
二次电子扫描象的分辨本领最高，约等于入射电 子束直径，一般为6-10nm， 背散射电子为50-200 nm， 吸收电子和X射线为100-1000nm。
在背散射电子像上的石墨条呈现暗的衬度， 而在吸收电子像上呈现亮的衬度。
奥 氏 体 铸 铁 的 显 微 结 构
背散射电子像
吸收电子像
表面形貌衬度的应用
基于二次电子像（表面形貌衬度）的分辨率比 较高且不易形成阴影等诸多优点，使其成为扫 描电 特征观察上，已成为目前最方便、最有效的手 段。
1．材料表面形态（组织）观察
2．断口形貌观察
2．断口形貌观察
3．磨损表面形貌观察
4．纳米结构材料形态观察
5．生物样品的形貌观察
原子序数衬度像
SEM的特点 SEM成像的物理信号 SEM的构造与工作原理 SEM的主要性能 SEM像衬度 SEM样品制备
SEM样品制备
SEM 固体材料样品制备方便，只要 样品尺寸适合，就可以直接放到仪器中 去观察。样品直径和厚度一般从几毫米
值时保持定值。
SEM的特点 SEM成像的物理信号 SEM的构造与工作原理 SEM的主要性能 SEM像衬度 SEM样品制备
扫描电镜的构造
由五个系统组成 (1)电子光学系统（镜筒） (2)扫描系统 (3)信号收集和图像显示系统 (4)真空系统
(5)电源系统
SEM
电子枪发射的电子束
SEM的特点 SEM成像的物理信号 SEM的构造与工作原理 SEM的主要性能 SEM像衬度 SEM样品制备
背散射电子
它是被固体样品中原子反射回来的一部分
入射电子。又分弹性背散射电子和非弹性背散
射电子。背散射电子的能量比较高，其约等于
入射电子能量 E0。
二次电子
它是被入射电子轰击出来的样品核外电子， 又称为次级电子。二次电子的能量比较低，一 般小于50eV；
扫描电镜的真空系统和电源系统的作用与透 射电镜的相同。
SEM的特点 SEM成像的物理信号 SEM的构造与工作原理 SEM的主要性能 SEM像衬度 SEM样品制备
(1)放大倍数
扫描电镜的放大倍数可用表达式 M=AC/AS AC是荧光屏上图像的边长， AS是电子束在 样品上的扫描幅度。 目前大多数商品扫描电镜放大倍数为20200000倍，介于光学显微镜和透射电镜之间。
扫描电镜一般有三个聚光镜：
前两个透镜是强透镜，用来缩小电子束 光斑尺寸。 第三个聚光镜是弱透镜，具有较长的焦 距，在该透镜下方放置样品可避免磁场 对电子轨迹的干扰。
(2) 扫描系统
它的作用是：
扫描系统由扫描发生器和扫描线圈组成。
1) 使入射电子束在样品表面扫描，并使阴极射
线显像管电子束在荧光屏上作同步扫描； 2) 改变入射束在样品表面的扫描幅度，从而改 变扫描像的放大倍数。
至几厘米，视样品的性质和电镜的样品
室空间而定。
对于绝缘体或导电性差的材料来说，则需要 预先在分析表面上蒸镀一层厚度约10～20 nm的 导电层。
否则，在电子束照射到该样品上时，会形成电
子堆积，阻挡入射电子束进入和样品内电子射出
样品表面。
导电层一般是二次电子发射系数比 较高的金、银、碳和铝等真空蒸镀层。 在某些情况下扫描电镜也可采用复 型样品。
表面形貌衬度
由于二次电子信号主要来自样品表层5-l0 nm深度范围，它 的强度与原子序数没有明确的关系，适用于显示形貌衬度。 入射电子束与试样表面法线间夹角愈大，二次电子产额愈 大
．
背散射电子信号对表面形貌的变化不 那么敏感，分辨率不如二次电子像高，信 号强度低。
（2）
原子序数衬度
原子序数衬度又称为化学成分衬度 ，它是利用对样品微区原子序数或化 学成分变化敏感的物理信号作为调制 信号得到的一种显示微区化学成分 差别的像衬度。 这些信号主要有背散射电子、吸 收电子和特征X射线等。
收集二次电子时，常在收集器前端栅网上加上
+250V偏压，使离开样品的二次电子走弯曲轨道，到
达收集器，提高了收集效率． 即使是在十分粗糙的表面上，包括凹坑底部或突起 外的背面部分，都能得到清晰的图像。
加偏压前后的二次电子收集情况 (a) 加偏压前 (b) 加偏压后
背散射电子能量比较高，受栅网上偏压的影响
(3) 信号收集和图像显示系统
扫描电镜应用的物理信号可分为：
1) 电子信号，包括二次电子、背散射电子、
透射电子和吸收电子。吸收电子可直接用电流表测，
其他电子信号用电子收集器； 2) 特征X射线信号，用X射线谱仪检测；
常见的电子收集器由三部分组成：
闪烁体：收集电子信号 ， 光导管：然后成比例地转换成 光 信号， 光电倍增管：经放大后再转换成 电信号 输出(增益达 106)，作为扫描像的调制信号。
经过2-3个电磁透镜聚焦
在样品表面按顺序逐行 扫描，激发样品产生各种 物理信号:二次电子、背 散射电子、吸收电子等。
信号强度随样品表面特 征而变。它们分别被相 应的收集器接受，经放 大器按顺序、成比例地 放大后，送到显像管。
(1)电子光学系统（镜筒）
由电子枪、聚光镜、物镜和样品室 等部件组成。
SEM样品制备大致步骤：
1. 从大的样品上确定取样部位； 2. 根据需要，确定采用切割还是自由
断裂得到表界面；
3. 清洗； 4. 包埋打磨、刻蚀、喷金处理，
(1) 背散射电子像衬度
背散 射电 子产 率
;
样品表面上平均原子 序数较高的区域，产生 较强的信号，在背散射 电子像上显示较亮的衬 度。
二次电子 产率
(2) 吸收电子像衬度
η+δ+α=1
η：背散射，δ：二次 α：吸收 因此可以认为，样品表面平均原子序数 大的微区，背散射电子信号强度较高，而吸 收电子信号强度较低，两者衬度正好相反。
影响分辨本领的因素还有信噪比、杂散电磁 场和机械震动等。
(3)景深
SEM景深很大。它的 景深取决于分辨本领和 电子束入射半角ac。由 图可知，扫描电镜的景 深F为
d0 F tg c
因为ac很小，所以上式 d0 可写作 F
c
景深的依赖关系
扫描电子显微镜末级透镜采用小孔径 角,长焦距,的角很小（约10-3rad）， 所以它的景深很大。 它比一般光学显微镜景深大100-500倍， 比透射电子显微镜的景深大10倍。
扫描电镜 SEM
SEM的特点 SEM成像的物理信号 SEM的构造与工作原理 SEM的主要性能 SEM像衬度 SEM样品制备
扫描电镜的成像原理，和透射电
镜大不相同，它不用什么透镜来进行
放大成像，而是象闭路电视系统那样，
逐点逐行扫描成像。
特点
仪器分辨本领较高。二次电子像分辨本领可达 1.0nm(场发射),3.0nm(钨灯丝)； 仪器放大倍数变化范围大（从几倍到几十万倍）， 且连续可调； 图像景深大，富有立体感。可直接观察起伏较大 的粗糙表面（如金属和陶瓷的断口等）； 试样制备简单。块状或粉末的试样不加处理或稍 加处理，就可直接放到SEM中进行观察,比透射电 子显微镜（TEM）的制样简单。