日立S3400N扫描电镜应用培训

启动4偏压功能
Ie = 62μA
4偏压 (红色)
0 3kV 5kV
双偏压 (蓝色)
15kV
固定比例 (黑色)
30kV
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
交叉斑(d0) 阳极
灯丝（阴极） 栅极（韦氏帽）
电子束 1st 聚光镜
聚光镜光阑
2nd 聚光镜 物镜活动光阑
a1 b1
a2 b2
a3
M1=b1/a1 M2=b2/a2
2、低真空的图像类型 低真空背散射电子像
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
样品仓气压
平均自由程
10-3Pa
100m
13Pa
10mm
270Pa
0.5mm
低真空消除荷电原理
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5 Pa 10 Pa 20 Pa
空气浓度
消除荷电
样品: 纸张
20mm
加速电压: 15kV 压力: 5～20Pa
物镜 束斑尺寸(d)
样品
M3=b3/a3
b3 d=d0・M1・ M2・M3
电子光学光路图
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
大probe current
小probe current
聚光镜磁场越强，缩小倍数越大，使dB越小，最终束斑尺寸也变小，分 辨率越高；这时probe current变小，图像信噪比变差。
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
低电压成像优势
低加速电压
高加速电压
低能电子束入射深度浅， 有利于表面形貌成像。
当加速电压低到某一值时， 样品可以发射更多的二次电子， 这样能减少或消除荷电效应。
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
低真空条件观察
1、低真空的优势 ➢ 可以直接观察不导电材料和动植物样品 ➢ 样品制备简单（不必固定、脱水、镀膜等过程） ➢ 适合观察放气样品（多孔材料）
1 日立S-3400N电镜的工作原理
放大倍数的计算方法
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
提高放大倍数时，观察的样品面积减小； 当相邻的束斑相互重叠时，图像发生模糊（有效放大倍数）。
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
低电压成像
低电压优势： ➢增强表面细节形貌 ➢减少或消除荷电效应 ➢减少电子束辐照损伤
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2 日立S-3400N电镜的操作基础
测量样品高度
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2 日立S-3400N电镜的操作基础
发射电流 1灯丝与栅极的距离 2栅极偏压
灯丝（加热）电流 灯丝发射温度 灯丝饱和点
栅极偏压
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2 日立S-3400N电镜的操作基础
电子束校正
1、更换灯丝后，将参数设置如下： ①加速电压设为5.0KV②Probe Current设为80③物镜可动光阑设 为0④工作距离设为10mm⑤放大 倍数200倍左右。
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2 日立S-3400N电镜的操作基础
物镜可动光阑的机械对中
在物镜活动光阑电对中完成后，如果十字交叉线偏离中心过远，应该进行机 械对中然后再重新进行电对中。
1、将“Alignment”对话框的“Aperture Align.”项Reset。 2、在低放大倍数下分别调整X和Y旋钮使得图像最亮。
样品仓
轨迹球
旋钮板
P. 3
1 日立S-3400N电镜的工作原理
光学显微镜和电子显微镜的区别
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
各种显微镜的比较
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
钨灯丝 第一聚光镜 第二聚光镜 物镜可动光阑
物镜
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
固定比例偏压 Ie = 8μA
日立S -3400N扫描电镜应用培训 扫描电镜原理及操作
内容提要
一、日立S-3400N扫描电镜的工作原理 二、日立S-3400N扫描电镜的操作基础(包
括操作界面功能讲解，电镜基本操作)
三、日立S-3400N扫描电镜的参数条件设 定
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
电子枪
物镜可动光阑
显示器
观察表面细微结构
5：二次电子产额与加速电压关系 P. 11
1 日立S-3400N电镜的工作原理
背散射电子（BSE）特性： 1：能量分布宽（50eV---E0）；
对荷电不敏感
2： 原子序数越大，背散射电子产额越大；
观察成分像
3：样品倾角越大，背散射电子产额越大
观察形貌像
4：取样深度较深
反映内部信息； P. 12
晃动最小；
4、选中Stigmபைடு நூலகம் Align. Y，调整X、Y使得图像
晃动最小。
Stigma Align.如果没调整好，消相散时图像将会移动。
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2 日立S-3400N电镜的操作基础
自动聚焦功能（AFC）校正
选择合适的电镜参数 1、设置放大倍数为1000倍至5000倍； 2、找到样品上一个突出颗粒在图像中间； 3、对图像进行聚焦和消相散； 4、选中AFC Align.，调整X、Y使得图像晃动
图像晃动最小； 5、设置放大倍数为5000倍以上进行细调。
Aperture Align.如果没调整好，聚焦时图像将会移动。
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2 日立S-3400N电镜的操作基础
相散对中X,Y校正
选择合适的电镜参数后 1、设置放大倍数为1000倍至5000倍； 2、找到样品上一个突出颗粒在图像中间； 3、选中Stigma Align. X，调整X、Y使得图像
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
入射电子束与样品相互作用而激发出来的各种信号
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1 日立S-3400N电镜的工作原理
二次电子（SE）特性： 1:能量低（<50eV）
易受荷电现象影响
2：二次电子产额( )对原子序数不敏感 3：样品倾角越大，二次电子产额越高
,观察形貌像 4：取样深度浅（<10nm）
2、选择高、中或低饱和点，点击AFS 按钮自动设置饱和点。点击工具栏上的 “Align”按钮，出现“Alignment”对话
框，依次选中“Beam Align.Tilt”和 “Beam Align.shift”，点击Reset 复位键。
3、依次选中Beam Align.Tilt和Beam Align.Shift，调节X和Y旋钮使得图像最亮（或 者点击Auto按钮）。
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2 日立S-3400N电镜的操作基础
物镜活动光阑的电对中
选择合适的光阑孔径（1号孔150μm；2号 孔80μm；3号孔50μm；4号孔30μm）和 电镜参数（Vacc.、Probe Current、WD） 1、设置放大倍数为1000倍至5000倍； 2、找到样品上一个突出颗粒在图像中间； 3、使用旋钮板的旋钮来聚焦、消相散； 4、选中Aperture Align.，调整X、Y使得