[科普中国]-场发射枪扫描电子显微镜

场发射枪扫描电子显微镜适用于金属、陶瓷、半导体、矿物、生物、高分子、复合材料和纳米级一维、二维和三维材料的表面形貌进行观察（二次电子像、背散射电子像）； 可进行微区的点、线、面成分分析； 指定元素在形貌上成象； 晶体材料的晶体取向及微区取向分析、结构分析、正反极图、欧拉空间分析等； 图象定量分析(%)

仪器类别0304070201 /仪器仪表 /光学仪器 /电子光学及离子光学仪器 /扫描式电子显微镜。

指标信息二次电子图像（SEI） 分辨率1.5nm 背散射电子图像（BEI) 分辨率3.0nm X射线能谱仪（EDS） 分辨率128ev 分析范围B5～U92 电子背散射衍射（EBSP）空间分辨率：0.5μm 采集时间20ms～2s/每菊池图数字图像采集系统 分辨率512×384pixe1 1024×768。

场发射扫描电子显微镜场发射扫描电子显微镜（FESEM）是电子显微镜的一种。该仪器具有超高分辨率，能做各种固态样品表面形貌的二次电子像、反射电子象观察及图像处理。

该仪器利用二次电子成像原理，在镀膜或不镀膜的基础上，低电压下通过在纳米尺度上观察生物样品如组织、细胞、微生物以及生物大分子等，获得忠实原貌的立体感强的样品表面超微形貌结构信息。 具有高性能x射线能谱仪，能同时进行样品表层的微区点线面元素的定性、半定量及定量分析，具有形貌、化学组分综合分析能力。

扫描电子显微镜因其分辨率高、景深大、图像更富立体感、放大倍数可调范围宽等优点而被广泛应用于半导体、无机非金属材料及器件等的检测。随着我国经济的迅速发展，高校、科研单位、企业等大量引进了场发射扫描电子显微镜。但是在扫描电子显微镜的使用过程中，特别是在安装初期，使用者通常由于对电镜的运行状态缺乏系统认识，经常会遇到软件死机、样品台被卡、真空问题等多种故障。解决方式一般为请维修工程师上门维修，除花费时间和费用外，也造成了对电镜操作者的心里束缚。笔者以德国蔡司ULTRA PLUS扫描电子显微镜为例，从环境条件、光学系统、真空系统及附件设施4个方面总结了热场发射扫描电子显微镜运行状态的几种检查方法和维护保养经验。

相关研究锆石等测年矿物的阴极荧光(CL)图像分析是矿物微区成分分析和U(Th)-Pb年龄测定及其地质意义讨论的必要性前期工作。介绍了一套由场发射环境扫描电子显微镜和高性能阴极荧光谱仪联合构成的CL分析系统，它在CI成像质量、图像分辨率及CL谱分析等方面具有明显优势1。

利用这一系统获得的锆石高清晰CL图像及CL谱图分析结果显示其在锆石等发光矿物的微区结构特征研究和成因类型鉴别中有广泛的应用前景。

场发射扫描电子显微镜（简称场发射扫描电镜）是研究微观世界的重要工具之一，为人们在微纳米尺度上研究物质的结构提供了有力的手段，在材料科学等众多学科领域及质量过程控制中得到日益广泛的应用2。

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学