人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然界大部分信息來(lái)自眼睛，在對(duì)周?chē)澜绲恼J(rèn)識(shí)中，總是希望看到細(xì)微的細(xì)節(jié)。眾多微觀(guān)世界的結(jié)構(gòu)需要能夠分辨，并達(dá)到人裸眼分辨的狀態(tài)，才能夠正常觀(guān)察。由于正常人眼在25cm明視狀態(tài)下，能夠分辨的距離是0.2mm,因此可以使用放大鏡將物體放大來(lái)觀(guān)察物體的細(xì)節(jié)。例如，用10倍的放大鏡可以將兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離放大10倍，肉眼即可以分辨出0.02mm之間的兩點(diǎn)，使物體看得更清晰。但放大鏡的倍數(shù)有限，不能達(dá)到更高的分辨率。因此，分辨本領(lǐng)和放大倍率成為電子顯微鏡要的兩大基本問(wèn)題。此文重點(diǎn)已放大倍率為主題，展開(kāi)詳細(xì)介紹：
放大倍率也是顯微鏡性能的一種指標(biāo)。電子顯微鏡不僅需要有較佳的分辨本領(lǐng)，還需要有合理的放大倍率。只有通過(guò)合理地放大，人眼才能依靠電子顯微鏡的較佳分辨本領(lǐng)區(qū)分精細(xì)的物體和結(jié)構(gòu)。
放大鏡是凸透鏡，其形狀為中間厚，邊緣薄。光線(xiàn)在均勻的各向同性介質(zhì)中，兩點(diǎn)之間以直線(xiàn)傳播，當(dāng)通過(guò)不同密度介質(zhì)的透明物體時(shí)，則發(fā)生折射現(xiàn)象，使光線(xiàn)向中間匯聚。折射、聚焦是放大鏡的基本原理。當(dāng)用放大鏡觀(guān)察物體時(shí)，眼睛在放大鏡上面，物體放在放大鏡下面。物體的光線(xiàn)穿過(guò)時(shí)，發(fā)生折射，使光線(xiàn)向中間匯聚，進(jìn)入人眼。物體在人眼視網(wǎng)膜上所成像的大小與物體對(duì)眼所張的角成正比。視角愈大，像也愈大，愈能分辨物體的細(xì)節(jié)。
放大鏡工作原理
光學(xué)顯微鏡的物鏡，目鏡及聚光鏡等部件均由單個(gè)和多個(gè)透鏡組成。儀器總放大倍率是儀器各透鏡放大率的乘積，以光鏡為例：
放大倍率
式中,ML為總放大倍率，MO為物鏡放大倍率，Me為目鏡放大率。用油浸物鏡時(shí)，光鏡總放大倍率為：
放大倍率
如果增大Mo或透鏡數(shù)目，總放大倍率ML尚可增大，結(jié)果像雖然增大，但卻是模糊不清的。這種無(wú)意義的放大，稱(chēng)空放大，確切地說(shuō)就是超過(guò)有效放大率的放大稱(chēng)為空放大。
有效放大率由式得出：
有效放大率
分辨本領(lǐng)為2埃的電鏡有效放大率：
有效放大率
即100萬(wàn)倍，比光鏡大1000倍。
根據(jù)以上式中可以得出，有效放大率由分辨本領(lǐng)所決定，而分辨本領(lǐng)又是儀器儀表基本的性能指標(biāo)，若低于有效放大率則儀器沒(méi)有完全發(fā)揮其性能。若高于放大倍率就成無(wú)意義的放大了。
掃描電子顯微鏡是一種大型分析儀器；
它廣泛應(yīng)用于觀(guān)察各種固態(tài)物質(zhì)的表面超微結(jié)構(gòu)的形態(tài)和組成所謂掃描是指在圖象上從左到右、從上到下依次對(duì)圖象象元掃掠的工作過(guò)程。
它與電視一樣是由控制電子束偏轉(zhuǎn)的電子系統(tǒng)來(lái)完成的；
只是在結(jié)構(gòu)和部件上稍有差異而已。
在電子掃描中，把電子束從左到右方向的掃描運(yùn)動(dòng)叫做行掃描或稱(chēng)作水平掃描；
把電子束從上到下方向的掃描運(yùn)動(dòng)叫做幀掃描或稱(chēng)作垂直掃描。
兩者的掃描速度完全不同，行掃描的速度比幀掃描的速度快，對(duì)于1000條線(xiàn)的掃描圖象來(lái)說(shuō)，速度比為1000。
掃描電子顯微鏡利用二次電子信號(hào)成像來(lái)觀(guān)察樣品的表面形態(tài)；
即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過(guò)電子束與樣品的相互作用產(chǎn)生各種效應(yīng)，其中主要是樣品的二次電子發(fā)射。
掃描電子顯微鏡掃描系統(tǒng)由掃描發(fā)生器和掃描線(xiàn)圈組成。
它的作用是：
使入射電子束在樣品表面掃描，并使陰極射線(xiàn)顯像管電子束在熒光屏上作同步掃描；
改變?nèi)肷涫跇悠繁砻娴膾呙璺?，從而改變掃描像的放大倍?shù)。
掃描電子顯微鏡應(yīng)用的物理信號(hào)可分為：
1)電子信號(hào)，包括二次電子、背散射電子、透射電子和吸收電子。
吸收電子可直接用電流表測(cè)，其他電子信號(hào)用電子收集器；
2)特征X射線(xiàn)信號(hào)，用X射線(xiàn)譜儀檢測(cè)(EDS)。
圖像顯示系統(tǒng)是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為陰極射線(xiàn)顯像管電子束強(qiáng)度的變化；
得到一幅亮度變化的掃描像，同時(shí)用照相方式記錄下來(lái)，或用數(shù)字化形式存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。
掃描電子顯微鏡提供必需的高真空，保證了電子束的正常掃描，還可以防止樣品受到污染；
電源系統(tǒng)主要是指各種部件的電源，如加速電壓電源、透鏡電源和光電倍增管電源等；
雖然是顯微鏡家族中的后起之秀，但由于其本身具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展速度是很快的。
掃描電子顯微鏡可以根據(jù)需要選擇大小不同的視場(chǎng)進(jìn)行觀(guān)察；
同時(shí)在高放大倍數(shù)下也可獲得一般透射電鏡較難達(dá)到的高亮度的清晰圖像，觀(guān)察樣品的景深大，視場(chǎng)大，圖像富有立體感；
可直接觀(guān)察起伏較大的粗糙表面和試樣凹凸不平的金屬斷口象等；
使人具有親臨微觀(guān)世界現(xiàn)場(chǎng)之感。
掃描電子顯微鏡可以通過(guò)電子學(xué)方法有效地控制和改善圖像質(zhì)量；
如亮度及反差自動(dòng)保持，試樣傾斜角度校正，圖象旋轉(zhuǎn)；
或通過(guò)Y調(diào)制改善圖象反差的寬容度，以及圖象各部分亮暗適中。
采用雙放大倍數(shù)裝置或圖象選擇器，可在熒光屏上同時(shí)觀(guān)察放大倍數(shù)不同的圖象。
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