掃描電鏡成像的案例
材料的哪些性質會影響掃描電鏡下的成像效果
因此，材料中不同元素的分布會在掃描電鏡圖像中形成不同的襯度，影響成像效果。
2、化學穩定性
化學穩定性好的材料，在電子束照射下不易發生化學反應和結構變化，能保持原始的表面形態和結構，成像穩定、可靠，能真實反映材料的微觀特征。
化學穩定性差的材料，可能會與電子束作用產生化學反應，如氧化、分解等，導致表面形貌發生改變，產生偽像，影響對材料真實結構的判斷。
中圖儀器掃描電鏡通過加裝各類探頭和附件，滿足用戶的拓展性需求，這使其在材料科學、生命科學、納米技術、能源等多個領域得到了廣泛應用。
從電子源到成像，詳解場發射電鏡（FESEM）與掃描電鏡（SEM）的區別
場發射掃描電鏡與SEM的比較及優勢
在微觀世界的研究中，掃描電鏡（SEM）一直是科學家們探索材料表面和內部結構的重要工具。隨著技術的進步，場發射掃描電鏡（FESEM）以其卓越的性能，成為了SEM家族中的佼佼者。
本文將深入探討FESEM的工作原理、特點，并與傳統SEM進行對比，揭示FESEM的獨特優勢。
FESEM的工作原理
1. 電子源：FESEM采用場發射電子源，這種電子源通過強電場作用于尖端，使得電子能夠量子隧道效應逸出，形成電子束。相較于SEM的熱發射電子源，場發射電子源具有更高的亮度和更小的電子束直徑，從而實現更高的分辨率。
（a）熱場電子源（Schottky式） （b）冷場電子源
圖1 電子源
2. 電子光學系統：FESEM配備了更先進的電子光學系統，包括電磁透鏡和靜電透鏡，這些透鏡系統提供了更好的電子束聚焦能力和穩定性，從而提高了成像質量。
3. 樣品制備：由于FESEM的高分辨率和高亮度電子束，樣品制備過程相對簡化。通常只需對樣品表面進行簡單的導電處理，如噴金或噴碳，即可進行觀察。金鑒實驗室的FESEM測試服務，能夠提供精確的樣品分析，確保科研工作者獲得可靠的數據支持。
4. 信號檢測：FESEM能夠檢測多種信號，包括二次電子、背散射電子、透射電子等，這些信號為樣品的形貌、成分和結構提供了豐富的信息。
FESEM的特點
1. 高分辨率：FESEM的高亮度電子束和先進的電子光學系統使其具有比傳統SEM更高的分辨率，能夠觀察到更細微的樣品結構。
2. 大景深：FESEM的成像具有較大的景深，這意味著在觀察樣品時，能夠保持較好的成像質量，有利于觀察樣品的三維結構。
3.
展開 透射電鏡（TEM）VS掃描電鏡（SEM）：高分子材料微觀結構表征該選誰？
wx_fmt=png&from=appmsg&tp=wxpic&wxfrom=10005&wx_lazy=1#imgIndex=5" alt="圖片"></p><p>（f）利用帶有掃描附件和能量色散X射線譜儀的TEM，或者利用帶有圖像過濾器的TEM，對樣品中的元素分布進行分析，確定樣品中是否有成分偏析。</p><p><br></p><p><br></p><p><strong>TEM與SEM的區別</strong></p><p><strong style="color: rgb(8, 121, 226);">2.1 核心原理與成像方式</strong></p><p>掃描電鏡SEM用聚焦電子束掃描樣品表面，電子與樣品相互作用產生多種信號，通過探測器收集信號并轉換為圖像。SEM成像依賴表面信號，可以反映樣品的表面形貌、搭配能譜儀可以反映樣品的成分分布情況等。</p><p><br></p><p>透射電鏡TEM用高能電子束穿透超薄樣品，電子與樣品發生散射，通過電磁透鏡聚焦形成透射電子圖像。成像依賴穿透電子的散射差異，可反映樣品內部晶體結構、原子排列、缺陷等。</p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(8, 121, 226);">2.2 分辨率與放大倍數</strong></p><p>SEM的表面分辨率可以達到1-10nm，主要觀察微米至納米級的表面細節。SEM的放大倍數通常為10-105倍，覆蓋宏觀到納米的觀察范圍。</p><p><br></p><p>TEM的空間分辨率可以達到0.1-0.2nm，能直接觀察原子排列，晶格條紋等亞納米級結構。TEM的放大倍數通常可達到107倍，可用于原子級別分析。
展開 掃描電鏡能譜服務
提供掃描電鏡，能譜分析服務
關于掃描電鏡的常見提問及回答
以下是一些關于掃描電鏡的常見提問及回答：
1、技術原理類
提問：掃描電鏡的工作原理是什么？
回答：掃描電鏡是用聚焦電子束在樣品表面逐點掃描成像。電子束與樣品相互作用會產生多種信號，如二次電子、背散射電子等。其中二次電子對樣品表面形貌非常敏感，探測器收集這些信號并將其轉換為電信號，再經過放大等處理后在顯示屏上顯示出樣品表面的微觀形貌圖像。
提問：掃描電鏡和透射電鏡有什么區別？
回答：掃描電鏡主要用于觀察樣品的表面形貌，電子束不穿透樣品，通過收集電子與樣品作用產生的表面信號來成像，圖像為立體的表面形態。透射電鏡則是讓電子束穿透樣品，利用電子的透射、散射等特性來成像，主要用于觀察樣品的內部結構，如晶體結構、納米材料的內部形態等，圖像反映的是樣品內部的二維投影信息。
中圖臺式掃描電鏡現場隨機進行70000X倍成像
2、儀器操作類
提問：掃描電鏡開機前需要做哪些準備工作？
回答：首先要檢查儀器的電源、冷卻系統、真空系統等是否正常工作。確保冷卻循環水的溫度和流量在正常范圍內，真空系統的真空泵油位正常且無泄漏。還要檢查電子槍的燈絲狀態，如有必要進行更換或調試。同時，準備好待觀察的樣品，確保樣品已按照要求進行了處理和固定。
提問：如何選擇合適的掃描電鏡加速電壓？
回答：選擇加速電壓要考慮樣品的性質和觀察目的。對于導電性好、厚度較大的樣品，可選擇較高的加速電壓，如10kV - 30kV，這樣能使電子束穿透更深，獲得更多樣品內部信息，同時也能提高信號強度。對于導電性差或對電子束敏感的樣品，如生物樣品、高分子材料等，一般選擇較低的加速電壓，如1kV - 5kV，以減少樣品損傷和荷電效應，更好地觀察表面細節。
展開 SEM是掃描電鏡嗎？
CEM3000臺式掃描電鏡現場隨機進行70000X倍成像
干貨│一文讀懂掃描電鏡
2.5 各類顯微鏡主要性能的比較
表1 各類顯微鏡性能的比較
3 掃描電鏡工作原理
圖2 掃描電鏡原理圖
掃描電鏡由電子槍發射出來的電子束，在加速電壓的作用下，經過磁透鏡系統匯聚，形成直徑為5nm，經過二至三個電磁透鏡所組成的電子光學系統，電子束會聚成一個細的電子束聚焦在樣品表面。在末級透鏡上邊裝有掃描線圈，在它的作用下使電子束在樣品表面掃描。由于高能電子束與樣品物質的交互作用，結果產生了各種信息：二次電子、背反射電子、吸收電子、X射線、俄歇電子、陰極發光和透射電子等。這些信號被相應的接收器接收，經放大后送到顯像管的柵極上，調制顯像管的亮度。由于經過掃描線圈上的電流是與顯像管相應的亮度一一對應，也就是說，電子束打到樣品上一點時，在顯像管熒光屏上就出現一個亮點。掃描電鏡就是這樣采用逐點成像的方法，把樣品表面不同的特征，按順序，成比例地轉換為視頻信號，完成一幀圖像，從而使我們在熒光屏上觀察到樣品表面的各種特征圖像。
3.1 掃描電鏡襯度像
3.1.1 二次電子像
在入射電子束作用下被轟擊出來并離開樣品表面的核外電子叫做二次電子。這是一種真空中的自由電子。二次電子一般都是在表層5~10 nm深度范圍內發射出來的，它對樣品的表面形貌十分敏感，因此，能非常有效地顯示樣品的表面形貌。二次電子的產額和原子序數之間沒有明顯的依賴關系，所以不能用它來進行成分分析。
3.1.2 背散射電子像
背散射電子是被固體樣品中的原子核反彈回來的一部分入射電子，背散射電子來自樣品表層幾百納米的深度范圍。由于它的產能隨樣品原子序數增大而增多，所以不僅能用作形貌分析，而且可以用來顯示原子序數襯度，定性地用作成分分析。
背散射電子信號強度要比二次電子低的多，所以粗糙表面的原子序數襯度往往被形貌襯度所掩蓋。
3.2 掃描電鏡的附件
掃描電鏡一般都配有波譜儀或者能譜儀。
展開 掃描電鏡是用來測什么的？
掃描電鏡是一種用于對樣品進行微觀尺度形貌觀測和分析的儀器。它能夠提供高分辨率的圖像，幫助科學家和工程師了解樣品的微觀結構和特性。
一、掃描電鏡的一般測量功能
1. 微觀形貌觀測
掃描電鏡可以清晰地觀察到樣品表面的微觀形貌，如顆粒的形狀、大小、分布等。它能夠分辨出納米尺度的特征，對于研究材料的微觀結構變化、表面粗糙度等方面具有重要意義。
例如在材料科學領域，通過掃描電鏡可以觀察到金屬材料的晶粒結構、陶瓷材料的孔隙結構以及高分子材料的相分離情況等。
2. 元素分析
一些掃描電鏡配備了能譜儀等附件，可以對樣品表面進行元素分析。它能夠確定樣品中所含元素的種類和相對含量，有助于了解材料的化學成分和組成。
二、CEM3000臺式掃描電鏡的特點
1. 緊湊的外型與良好的空間適用性
CEM3000系列臺式掃描電鏡整機經過深入優化，具有緊湊的外型。它無需占據大量空間來容納整個電鏡系統，甚至能夠出現在用戶日常工作的桌面上，在用戶手邊實時呈現所得結果。
它還可以進入手套箱、車廂還是潛水器等狹小空間內大顯身手。這種良好的空間適用性使得它在不同的工作環境中都能方便使用。
2. 高分辨率
CEM3000系列電鏡具有出色的電子光學系統，優于4nm的空間分辨率（SE），保證了高放大倍數下的清晰成像，能夠滿足納米尺度的形貌觀測需求。無論是觀察納米材料的微觀結構，還是對微小生物樣本進行研究，都能提供清晰準確的圖像。
3. 快速抽放氣與可選配低真空系統
該系列臺式電鏡采用了快速抽放氣設計，縮短了用戶抽放氣的等待時間。
展開 掃描電鏡mapping圖如何助力靜電紡絲纖維結構觀察
掃描電鏡mapping圖為我們深入了解材料的微觀結構和成分分布提供了獨特視角，尤其在靜電紡絲纖維結構觀察方面，有著重要價值。
掃描電鏡mapping，專業術語稱為“X射線能譜面分布分析”或“元素分布成像”。其工作原理是基于電子與物質的相互作用。當一束高能電子束聚焦在樣品表面進行掃描時，電子與樣品中的原子相互作用，會激發出多種信號，如二次電子、背散射電子、特征X射線等。
掃描電鏡mapping圖的基本原理
掃描電鏡mapping圖主要利用特征X射線信號來生成。不同元素被激發產生的特征X射線具有特定的能量和波長，通過探測器收集這些特征X射線，并根據其能量或波長進行分析，就能確定樣品中存在的元素種類。在mapping過程中，電子束逐點掃描樣品表面，同時探測器同步收集每個點的元素信號，最終將這些信息整合，形成一幅關于樣品表面元素分布的圖像，也就是掃描電鏡mapping圖。
例如，在分析金屬合金樣品時，通過mapping圖可以清晰看到不同金屬元素在合金結構中的分布情況：
掃描電鏡mapping圖的操作步驟
1、樣品制備
將靜電紡絲得到的纖維收集在合適的基底上，如硅片或銅網。對于不導電的纖維樣品，還需進行鍍膜處理，通常采用噴金或鍍碳的方式，以提高樣品的導電性，減少電子束照射下的電荷積累，保證成像質量。
2、儀器調試
將制備好的樣品安裝在掃描電鏡的樣品臺上，調整樣品位置，使其處于電子束的有效掃描范圍內。然后，對掃描電鏡的各項參數進行調試，包括加速電壓、工作距離、電子束流等。同時，設置好X射線能譜儀的參數，如能量分辨率、采集時間等，以確保能夠準確收集和分析特征X射線信號。
展開 臺式掃描電鏡：微觀尺度形貌觀測和分析利器
應用領域廣泛，助力科學研究
在不同領域應用時，CEM3000系列臺式掃描電鏡通過搭配不同的探頭來接收不同的信號，同時利用自身的多種功能，如高分辨率、自動調節等，對樣品進行全面的分析。例如，在材料科學中，搭配二次電子探頭和背散射電子探頭，結合高分辨率成像功能，可以清晰地觀察到材料的微觀結構和成分；在生物醫療領域，搭配適合生物樣本的探頭，利用自動調節功能確保成像質量，從而更好地觀察生物樣本的微觀特征。
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骨骼掃描數據成像與有限元網格輸出
Simpleware軟件為骨科醫生進行數字骨科實踐提供了理想的平臺
Simpleware股骨建模、植入物定位與有限元網格生成
使用Simpleware中的ScanIP模塊，將CT等掃描的股骨數據圖像文件，生成三維股骨模型。
中仿高級工程師Sean，與某大型醫院骨科王醫生密切配合，將生成的三維股骨，通過Simpleware 3D編輯工具修改模型，去除股骨頭，使用+CAD模塊導入和定位手術中的植入物CAD模型，從而模擬外科手術；使用+FE模塊，可以生成用戶需要的表面網格模型和體網格模型。
基于三重周期性隱函數，Simpleware為構造立方體格子結構，提供多種內置單元，并能與醫學圖像完美融合，將修復區域替換為功能梯度材料。Simpleware強大易用的功能以及中仿的技術實施能力，都得到了王醫生的高度肯定。
文章來源：中仿科技
展開 PCB平面度&翹曲度測量方式：光學掃描成像測量機
為避免這些情況頻繁發生，影響出廠交付，VX9700光學掃描成像測量機，可以解決這些測量難。
VX9700光學掃描成像測量機以光學成像測量系統為基礎，配合高精度運動機構和花崗巖龍門式底座，實現了測量精度、速度、穩定的結合。其非接觸式傳感器，結合高精度分析算法，可以精準計算測量位的平面度和翹曲度數據，且即使在多塊PCB板同時測量的情況下，也穩定進行。在測量范圍內，自動定位測量對象、進行測量評價、生產數據報表，無論是抽檢或批量檢測均適用，一定程度上滿足了PCB制造企業對于產品測量以及質量提升的要求。兼具非接觸式、高精度、快速、以及操作簡單的特點，人人可操控，次次皆準確，適用于PCB生產過程以及出廠檢驗的管控。
部分參數
名稱：光學掃描成像測量機
型號：VX9700
測量范圍：720*640*15mm
測量精度：±(3.0+L/200) μm
采圖取像系統：高分辨率線掃描相機+高分辨率遠心鏡頭
設備尺寸：1925x1457x1865mm
測量項目：基本幾何量和形位公差測量,如：點、線、圓（圓心坐標、半徑、直徑）、圓弧、中心、交叉點、直線度、平行度、角度、位置度、線距、線寬、孔位、孔徑、孔數、孔到孔的距離、孔到邊的距離、弧線中心到孔的距離、弧線中心到邊的距離、弧線高點到弧線高點的距離、交叉點到交叉點的距離等。
展開 計算機X射線斷層成像（CT）掃描促進3D打印增材制造發展
很多情況下，在缺乏先進檢測技術的幫助下，一些工件內部檢查方法需要用二維X射線掃描，或采用破壞性的檢測方式。
工業用計算機X射線斷層成像（CT）掃描是一種新興檢測技術，它為大幅降低產品試制檢測成本，以及在三維無損檢測中快速而準確地分析工件內部缺陷提供了可能。
檢測，無需破壞
業用計算機X射線斷層成像（CT）掃描允許測量內部結構和缺陷。采用這種技術使用戶能夠以以前只能通過破壞性方法完成的方式可視化內部結構。
拿國際工具與設備公司（TEI）來說，該公司的設計團隊開發了全電動摩托車Lightning LS-218，旋轉臂是由3D軟件設計公司Autodesk創建的，然后用了三個星期的時間進行鑄造、清潔、熱處理、精加工和檢查摩托車擺臂。
為確保零件滿足機械扭轉的需求，TEI采用了工業用計算機X射線斷層成像（CT）掃描來測量內部結構和缺陷。作為自20世紀70年代以來醫學領域的領先技術，CT掃描正在工業領域成為重要的檢測工具。
工業CT掃描的基本形式與醫學CAT掃描類似，只是現在這種CT技術正被用于掃描各種工業零部件，而不是人體。醫學CAT掃描主要用于可視化目的，而工業CT掃描不僅實現可視化，而且還可進行測量。工業CT掃描是將二維X射線圖像交織形成工件內部和外部三維影像的過程。*
由于采用X射線掃描，因此可在無需夾持的自由狀態下對脆弱易損的零部件進行檢測。由于無需對工件施加測量力和進行夾持，因此可確保工件被檢測時處于其自然位置。掃描完成后，對數據進行重構，然后用CT CAD軟件進行數據處理，實現零件與CAD模型對比、幾何尺寸與公差（GD＆T）分析、零件與零件對比、組件/缺陷分析、孔隙分析和壁厚分析，并生成逆向工程所需要的CAD數據。
展開 IF14.59：新型納米材料-聚集誘導發光體最新研究進展！
這將為發光成像與光動力治療的結合提供了方便。這是第一個有關基于AIEgens微波誘導光動力癌癥治療的工作。陳教授說我們的發現將為 AIEgens的應用打開一扇新的大門。
圖1：代表性聚合發光體的掃描電鏡成像 (a-c) TPEPy-I 粉體樣品, (d-f) TPEPy-PF6粉體樣品, (g-i) TPEPy-I里加了90%的水, and (j-l) TPEPy-PF6 里加了90%的水.
汪凌云教授說，“AIEgens和微波技術的結合發展出更有效的癌癥治療方法有望可以治療傳統方法難以觸及的腫瘤。”
“這一發現將有利于世界各地科學家探索和開發光動力的更大潛力” 汪凌云教授說。“我們的主要目標是讓光動力的癌癥治療更有效且便于病人的使用。”
該論文的第一作者Nil Kanatha Pandey說：“即使在低濃度的納米聚集體和低功率的微波下，這些納米聚集體對于產生ROS和殺死癌細胞也非常有效，這將降低對正常細胞的毒性。”他進一步補充說：“我有興趣在臨床試驗中看到這項工作的實施；然而，在進入臨床試驗之前，還需要更多的基礎研究。” “如果沒有陳偉教授和汪凌云教授不懈的共同努力，這項工作是不可能實現的。”
這些AIEgens只有在形成致密的納米聚集體時才能產生ROS。圖2上邊為活性氧ROS形成示意圖，下邊為AIEgen介導的微波誘導光動力治療癌癥示意圖。
圖2：上邊為活性氧ROS形成示意圖，下邊為AIEgen介導的微波誘導光動力治療癌癥示意圖。
研究人員進行了多項研究，以確認這些納米聚集體可以產生ROS。
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