扫描电子显微镜 (SEM) 的优势和局限性？

作者:硬度计服务商创诚致佳

发布时间:2022-03-03

优势

可以说，在固体材料研究中，没有其他仪器可以与 SEM 相媲美。SEM 在所有需要表征固体材料的领域中都至关重要。虽然这一贡献最关注的是地质应用，但重要的是要注意这些应用只是该仪器现有科学和工业应用的一小部分。大多数 SEM 都比较容易操作，具有用户友好的“直观”界面。许多应用需要最少的样品制备。对于许多应用来说，数据采集速度很快（对于 SEI、BSE、EDS 点分析，每张图像不到 5 分钟）。现代 SEM 以高度便携的数字格式生成数据。

限制

样品必须是固体，并且必须适合显微镜室。水平尺寸的最大尺寸通常约为 10 厘米，垂直尺寸通常更有限，很少超过 40 毫米。对于大多数仪器，样品必须在大约 10 -5 - 10 -6托的真空中保持稳定。可能在低压下放气的样品（碳氢化合物饱和的岩石，“湿”样品，如煤、有机材料或膨胀粘土，以及可能在低压下爆裂的样品）不适合在常规 SEM 中进行检查。然而，“低真空”和“环境”SEM 也存在，并且这些类型的样品中的许多都可以在这些专用仪器中成功检查。EDS 探测器在 SEM 上无法检测到非常轻的元素（H、He 和 Li），并且许多仪器无法检测到原子序数小于 11 (Na) 的元素。大多数 SEM 使用固态 X 射线检测器 ( EDS )，虽然这些检测器非常快速且易于使用，但与波长色散 X 射线检测器相比，它们的能量分辨率和对低丰度元素的灵敏度相对较差（WDS ) 在大多数电子探针显微分析仪 ( EPMA ) 上。除非仪器能够在低真空模式下运行，否则必须在电绝缘样品上涂上导电涂层，以便在常规 SEM 中进行研究。

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