扫描电子显微镜（SEM）及其应用与技术发展概述

该思维导图介绍了扫描电子显微镜（SEM）的分类、应用领域、样品要求和优势，强调其在材料、冶金和生物学等领域的广泛应用。SEM具有大景深和高分辨率成像等特点，并支持样品的多样性和三维观察。样品制备包括粉体和块状样品的特殊处理，以及蒸镀导电膜的应用以防止电子束漂移。随着技术发展，场发射电子枪提升了分辨率，数据源则支持多领域的应用分析。

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# 扫描电子显微镜（SEM）及其应用与技术发展概述
## 显微镜分类
- 光学显微镜（OM）
- 电子显微镜
  - 透射电子显微镜（TEM）
  - 场发射电子显微镜（FEM）
  - 扫描电子显微镜（SEM）
    - 别称：扫描电镜
    - 关系：常与能谱（EDS）联用，用于成分分析
## SEM简介
- 应用领域
  - 材料
    - 结构分析
    - 性能测定
  - 冶金
    - 金属显微结构研究
    - 合金成分分析
  - 矿物
    - 矿物成分与结构分析
    - 沉积物观察
  - 生物学
    - 细胞结构观察
    - 生物材料分析
- 样品要求
  - 尺寸
    - 直径≥100mm
    - 高度≥50mm（支持大尺寸样品）
  - 形状
    - 无限制
    - 可观察粗糙表面
  - 自由度
    - 三维空间内6个自由度运动
- 优势
  - 景深大
    - 比TEM大10倍
    - 比OM大100-500倍
  - 立体感强
  - 高分辨率成像
## SEM主要特点
- 成像性能
  - 分辨率
    - 介于OM和TEM之间
  - 放大倍数范围广
    - 涵盖光学到电子显微镜
- 探针特性
  - 电子束电流小
    - 样品损伤低
  - 光栅状扫描
    - 非定点照射
- 功能扩展
  - 动态观察
    - 运动样品分析
  - 三维形貌分析
    - 表面形态研究
  - 微区成分与结晶学分析
    - 细致成分分布观察
## 样品制备
- 粉体样品
  - 方法
    - 压紧于导电板
    - 吹去松散颗粒
  - 要求
    - 粉末颗粒直径＞5μm需调整分布
- 块状样品
  - 处理
    - 研磨抛光（需谨慎以免刮痕）
  - 限制
    - 小尺寸样品需环氧树脂固定
- 蒸镀导电膜
  - 适用对象
    - 非导电样品（陶瓷、玻璃、有机物）
  - 目的
    - 避免电子束漂移
    - 防止表面污染
## 技术发展
- 场发射电子枪
  - 优点
    - 高分辨率（如100V下2.0mm）
- 图像特征
  - 多样性
    - 灰度变化
    - 非线性特征
  - 多领域分析应用
    - 材料科学
    - 生物医学
- 数据来源
  - Preamond with vanfield
    - 文献或技术名称

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