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透射电镜TEM和扫描电镜SEM的基本工作原理

透射电镜TEM和扫描电镜SEM的基本工作原理：

透射电镜TEM：电子束在穿过样品时，会和样品中的原子发生散射，样品上某一点同时穿过的电子方向是不同，这样品上的这一点在物镜1-2倍焦距之间，这些电子通过过物镜放大后重新汇聚，形成该点一个放大的实像，这个和凸透镜成像原理相同。这里边有个反差形成机制理论比较深就不讲，但可以这么想象，如果样品内部是均匀的物质，没有晶界，没有原子晶格结构，那么放大的图像也不会有任何反差，事实上这种物质不存在，所以才会有这种牛逼仪器存在的理由。经过物镜放大的像进一步经过几级中间磁透镜的放大（具体需要几级基本上是由电子束亮度决定的,如果亮度大，由阿贝瑞利的光学仪器分辨率公式决定），然后投影在荧光屏上成像。由于透射电镜物镜焦距很短，也因此具有很小的像差系数，所以透射电镜TEM具有非常高的空间分辨率，0.1-0.2nm，但景深比较小，对样品表面形貌不敏感，主要观察样品内部结构。

台式扫描电镜观察材料断口

　　台式扫描电镜的另一个重要特点是景深大，图像立体扫描电镜的透射电镜是光学显微镜的10倍由于图像景深较大，获得的扫描电子图像具有三维感强、形状三维等特点，比其他显微镜能提供更多的信息，对用户有很大的价值扫描电镜所表明断裂形态从深层和高景深的角度反映了材料断裂的性质，在教学科研和生产中具有的作用，是材料断裂原因分析、事故原因分析、工艺合理性确定等方面的有力工具。

　　台式扫描电镜观察大试样的原始表面

　　台式扫描电子显微镜可以直接观察直径为100毫米、高度为50毫米或更大尺寸的样品，不受样品形状的限制，也可以观察到粗糙的表面，避免了样品制备的麻烦并能真实观察样品本身不同物质成分的对比度。

台式扫描电镜进行动态观察

　　在台式扫描电子镜中，成像信息主要是电子信息根据现代电子工业的技术水平，即使是高速变化的电子信息，也能不费吹灰之力地及时接收、处理和储存因此，可以进行一些动态过程观测如果样品室配有加热、冷却、弯曲、拉伸和离子刻蚀附件，则可通过电视装置观察相变和断裂强度的动态变化过程。

　　台式扫描电镜观察试样表面形貌

　　从试样表面形貌获得多方面资料，不仅可以利用入射电子与样品相互作用产生的信息进行成像，还可以通过信号处理方法获得各种图像的特殊显示方法，从样品的表面形貌中获得各种信息由于扫描电子图像不是同时记录的，它是由近百万条记录逐个组成的因此，除了观察其表面形貌外，SEM还可以分析其成分和元素通过电子通道花样进行结晶学分析，选择的面积大小可以在10μm到3μm之间。