掃描電鏡的加速電壓與束流強(qiáng)度對成像有著決定性的影響。

通常來說，操作人員更愿意使用更高的加速電壓去成像，當(dāng)加速電壓較大時，信噪比更好，分辨率更高，更容易得到“清晰”的圖像。但低加速電壓卻是當(dāng)今掃描電鏡的發(fā)展趨勢，這是什么原因呢？今天，這篇文章將圍繞“低加速電壓成像”展開討論。

電子束與樣品相互作用將會激發(fā)出多種電子信號，包括背散射電子（BSE）、二次電子（SE）等。二次電子（SE）主要表征樣品的表面形貌信息，激發(fā)深度一般低于 10nm，主要表征樣品的表面形貌信息。

當(dāng)使用較高加速電壓去觀測樣品，二次電子來自樣品表面 5~10nm 范圍，Z表層的形貌被削弱，甚至掩蓋；而用低加速電壓觀測樣品時，由于入射電子束與樣品的相互作用小，信號更多來源于材料的表面，加速電壓越低，觀測的形貌效果越接近表層，且低加速電壓對樣品的損傷也較小。

現(xiàn)在，通過幾組照片，讓大家更好地理解低加速電壓成像的優(yōu)勢：

                                                    5kV                                          15kV

樣品為金項鏈在不同加速電壓（5kV 與 15kV）下的掃描電鏡圖像，當(dāng)加速電壓為 5kV 時，金項鏈的孔洞、裂紋等缺陷得以體現(xiàn)，具有更多的表面細(xì)節(jié)，而加速電壓為 15kV 時，表面更為平整。

                                             5kV                          10kV                        15kV

石墨顆粒在不同加速電壓（5kV、10kV、15kV）下的三張照片：5kV 時的束流穿透是Z弱的，展示了Z多的結(jié)構(gòu)信息，具有更好的形貌襯度。

                                                      5kV                                       15kV

陶瓷在不同加速電壓（5kV、15kV）下的兩張照片： 加速電壓為 5kV 時，可以看到燒結(jié)陶瓷的缺陷。

                                                     5kV                                         15kV

樣品是泡沫聚苯乙烯在不同加速電壓（5kV、15kV）下的兩張照片，對于輕元素樣品（高分子材料等），低加速電壓可以減少對樣品的損傷。