台式扫描电子显微镜技术参数

一、电子光学系统

• 电子枪：钨灯丝或 CeB₆ 单晶，台式机型以钨灯丝为主

• 电子光学柱短、结构紧凑，整机可置于普通实验台

• 磁透镜聚焦，部分机型支持自动聚焦与自动像散校正

• 无需专用机房与独立地线（部分机型仍需独立接地）

二、分辨率与放大倍数（核心项）

• 分辨率参考值：≤ 30 nm（30 kV，二次电子像，按机型与工作条件）

• 部分高端台式机型可达 10–15 nm

• 放大倍数 20X–100000X（数字放大），低倍用于整体观察、高倍用于表面细节

• 分辨率与加速电压、工作距离、样品导电性直接相关，标称值通常在理想样品上测得

• 说明：不导电样品需喷金/喷碳或使用低真空模式，否则充电无法成像

三、加速电压

• 加速电压 5–15 kV 可调（部分机型 1–30 kV）

• 低电压（1–5 kV）用于观察表面细节、减少充电与束损伤

• 高电压（15 kV 以上）穿透力强，适合观察较厚或重元素样品

• 电压档位越多，适应性越好

四、探测器

• 背散射电子探测器（BSE）：成分衬度，重元素亮、轻元素暗，可判断相分布

• 二次电子探测器（SE）：表面形貌，立体感强

• 四分割 BSE 探测器可做成分+形貌混合像（选配）

• 低真空模式（部分机型）可观察不导电、含水样品

五、样品仓与载物台

• 样品仓可容纳直径 25–50 mm 的样品台，一次装多片

• 载物台：手动 X/Y/Z 或三轴电动，行程约 30–50 mm

• 最大样品高度受工作距离限制，通常 ≤ 30 mm

• 样品台可倾斜、旋转（选配），用于断口与侧壁观察

六、真空系统

• 涡轮分子泵 + 机械泵组合，抽真空时间 ≤ 3 min

• 真空度 ≤ 10⁻³ Pa（高真空模式），低真空模式约 10–100 Pa

• 支持快速换样，无需破真空等待过久

• 定期更换泵油或检查分子泵，真空变差会直接影响分辨率

七、成像与元素分析

• 数字成像，实时显示，可拍照、录像、测量（距离、角度、面积）

• 可导出 TIFF / JPEG / BMP，保留标尺信息

• 能谱仪（EDS）选配：元素定性、定量、面分布（Mapping）、线扫描

• EDS 需配液氮或电制冷探测器，元素范围 Be–U（按探测器）

• 三维形貌重建（选配）：倾斜两次拍摄计算高度

八、使用环境

• 电源 AC 220 V ± 10%，50 Hz，建议配稳压电源

• 工作温度 15–30 ℃，温度波动 ≤ ±2 ℃/h

• 相对湿度 40–70%，避免结露

• 远离强振动、强磁场，避免与大功率设备共用回路

• 需独立接地，接地电阻 ≤ 4 Ω

九、采购时最容易出问题的三处

• 只标"分辨率 10 nm"不写测试条件（电压、工作距离、样品类型），实际观察生物或聚合物样品达不到

• 无低真空模式又不配喷镀设备，不导电样品根本无法成像

• 未含 EDS，事后加装成本高、且部分机型不预留接口