(1)為什么要保持真空？

電子束系統(tǒng)中的燈絲在普通大氣中會(huì)迅速氧化而失效，所以除了在使用 SEM 時(shí)需要用真空以外，平時(shí)還需要以純氮?dú)饣蚨栊詺怏w充滿整個(gè)真空柱。同時(shí)也可以增大電子的平均自由程，從而使得用于成像的電子更多。

(2)用于產(chǎn)生電子束的電子槍有什么要求？

電子槍的作用是利用陰極與陽(yáng)極燈絲間的高壓產(chǎn)生高能量的電子束。目前大多數(shù)掃描電鏡采用熱陰極電子槍（如鎢絲）。其優(yōu)點(diǎn)是燈絲價(jià)格較便宜，對(duì)真空度要求不高，缺點(diǎn)是鎢絲熱電子發(fā)射效率低，發(fā)射源直徑較大，即使經(jīng)過(guò)二級(jí)或三級(jí)聚光鏡，在樣品表面上的電子束斑直徑也在 5-7nm，因此儀器分辨率受到限制。而高等級(jí)掃描電鏡采用六硼化鑭（LaB6）或場(chǎng)發(fā)射電子槍（熱場(chǎng)/冷場(chǎng)），使二次電子像的分辨率達(dá)到 2nm。但這種電子槍要求很高的真空度。

2. 測(cè)試原理

試樣在電子束作用下，激發(fā)出各種信號(hào)，對(duì)其中的二次電子或者背散射電子進(jìn)行收集，經(jīng)信號(hào)處理放大系統(tǒng)后，輸送到顯像管柵極以調(diào)制顯像管的亮度。試樣表面上任一點(diǎn)所收集來(lái)的信號(hào)強(qiáng)度與顯像管屏上相應(yīng)點(diǎn)亮度之間是一一對(duì)應(yīng)的。

3. 特點(diǎn)

• 分辨本領(lǐng)強(qiáng)，主要用于表面分析；

• 放大倍率變化范圍大；

• 景深大，圖像立體感強(qiáng)；

• 試樣制備簡(jiǎn)單；

• 可以通過(guò)電子學(xué)的方法有效控制和改善圖像質(zhì)量；

• 可以同時(shí)進(jìn)行微觀形貌觀察、微區(qū)成分分析和晶體結(jié)構(gòu)分析。

4. 用途

（1）掃描電鏡用途

• 可以研究材料表面和斷面的微觀形貌（最主要）；

• 如有配置能譜分析儀或波譜儀，可對(duì)材料的微區(qū)成分進(jìn)行定性和半定量分析（對(duì)特征X射線）

• 如有背散射電子衍射儀，還可以對(duì)材料的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；

（2）兩種成像模式

掃描電鏡的二次電子像和背散射電子像是非常重要的兩種成像模式，二次電子像的分辨率高，特別適合觀察材料的相貌（主要表面形貌程度），背散射電子像可以反映材料的成分信息（主要原子序數(shù)襯度）；

為什么二次電子具有表面形貌襯度，而背散射電子具有原子序數(shù)襯度？(重要）
因?yàn)楸砻嫔隙盖吞幰约斑吘壧幐浇娮印疤右菥嚯x"更小，從而更多被收集，在屏幕上會(huì)更亮，從而具有表面形貌襯度。
而原子序數(shù)越大的原子核對(duì)電子的背散射能力越強(qiáng)，背散射電子被收集到更多，在屏幕上更亮，從而具有原子序數(shù)襯度。