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透射电镜的终成像结果,显现在观察室内的荧光屏上,观察室处于投影镜下,空间较大,开有1~3个铅玻璃窗,可供操作者从外部观察分析用。对铅玻璃的要求是既有良好的透光特性,又能阻断X射线散射和其他有害射线的逸出,还要能可靠地耐受极高的压力差以隔离真空。由于电子束的成像波长太短,不能被人的眼睛直接观察,电镜中采用了涂有荧光物质的荧光屏板把接收到的电子影像转换成可见光的影像。观察者需要在荧光屏上对电子显微影像 进行选区和聚焦等调整与观察分析,这要求荧光屏的发光,光谱和余辉适当,分辨力好。多采用能发黄绿色光的硫化锌-镉类荧光粉做为涂布材料,直径约在15~20cm。

扫描电子显微镜电子发射出的电子束经过聚焦后汇聚成点光源;点光源在加速电压下形成高能电子束;高能电子束经由两个电磁透镜被聚焦成直径微小的光点,在透过后一级带有扫描线圈的电磁透镜后,电子束以光栅状扫描的方式逐点轰击到样品表面,同时激发出不同深度的电子信号。此时,电子信号会被样品上方不同信号的探头接收,叶绿体电镜技术服务,通过放大器同步传送到电脑显示屏,形成实时成像记录(图a)。由入射电子轰击样品表面激发出来的电子信号有:俄歇电子(Au E)、二次电子(SE)、背散射电子(BSE)、X射线(特征X射线、连续X射线)、阴极荧光(CL)、吸收电子(AE)和透射电子(图b)。每种电子信号的用途因作用深度而异。

扫描电子显微镜类型多样,不同类型的扫描电子显微镜存在性能上的差异。根据电子种类可分为三种:场发射电子、钨丝和六硼化镧 。其中,场发射扫描电子显微镜根据光源性能可分为冷场发射扫描电子显微镜和热场发射扫描电子显微镜。冷场发射扫描电子显微镜对真空条件要求高,束流不稳定,发射体使用寿命短,需要定时对针尖进行清洗,仅局限于单一的图像观察,应用范围有限;而热场发射扫描电子显微镜不仅连续工作时间长,还能与多种附件搭配实现综合分析。在地质领域中,我们不仅需要对样品进行初步形貌观察,还需要结合分析仪对样品的其它性质进行分析,所以热场发射扫描电子显微镜的应用更为广泛。

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