場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)是一種高分辨率的電子顯微鏡,主要用于觀(guān)察和分析固態(tài)樣品的表面形貌以及進(jìn)行微區(qū)成分分析。 FESEM利用二次電子成像原理,在納米尺度上觀(guān)察生物樣品如組織、細(xì)胞、微生物以及生物大分子等,獲得高分辨率的表面微形貌結(jié)構(gòu)信息。此外,F(xiàn)ESEM還配備高性能x射線(xiàn)能譜儀,能夠同時(shí)進(jìn)行樣品表層的微區(qū)點(diǎn)線(xiàn)面元素的定性、半定量及定量分析,具有形貌和化學(xué)組分綜合分析能力。
FESEM的工作原理是通過(guò)電子槍發(fā)射出高能電子束,經(jīng)過(guò)磁透鏡系統(tǒng)的精細(xì)匯聚后,形成細(xì)小的電子束掃描樣品表面。當(dāng)高能電子與樣品相互作用時(shí),會(huì)產(chǎn)生二次電子、背散射電子等信號(hào),這些信號(hào)被探測(cè)器收集并轉(zhuǎn)化為電信號(hào),后在顯示系統(tǒng)上形成高分辨率的圖像。FESEM的分辨率可達(dá)1nm,放大倍數(shù)可達(dá)30萬(wàn)倍及以上,且景深大、視野廣、成像立體效果好。
工作原理:
電子束產(chǎn)生:場(chǎng)發(fā)射電子槍在強(qiáng)電場(chǎng)下(通常需高真空環(huán)境),使電子從陰極頂部逸出,形成高亮度、相干性好的電子束。
聚焦與掃描:電子束經(jīng)電磁透鏡聚焦成納米級(jí)探針,在掃描線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)下按柵格或特定路徑掃描樣品表面。
信號(hào)探測(cè):電子束與樣品相互作用激發(fā)多種信號(hào),如:
二次電子(反映表面形貌,用于高分辨率成像);
背散射電子(反映樣品成分和原子序數(shù)差異);
特征X射線(xiàn)(用于元素分析,需配合能譜儀EDS)。
成像與分析:探測(cè)器收集信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)處理后形成圖像或譜圖。