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【掃描電鏡100問】關(guān)于電子光學(xué)、樣品觀察等

來源：北京世潤科學(xué)儀器有限公司 2026年03月02日 10:23

掃描電子顯微鏡（SEM）利用聚焦的高能電子束掃描樣品表面，實現(xiàn)對樣品納米級別的觀察，具備分辨率高、景深大、立體效果好且直觀的成像特點，目前被廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、新能源、生物科學(xué)、地礦、考古、航天、建筑等眾多領(lǐng)域，是實驗室、精工、教學(xué)等領(lǐng)域常使用的儀器設(shè)備之一。

你對掃描電鏡的基本原理、操作方法、應(yīng)用場景了解多少呢？

我們將在“掃描電鏡100問”系列中

展開淺科普問答，

快來參與吧！

場發(fā)射掃描電鏡的電子光學(xué)系統(tǒng)中，對電子束聚焦精度影響較大的部件是？

A、電子槍

B、物鏡

C、掃描線圈

解析

物鏡直接作用于電子束，將電子束聚焦到樣品表面，其性能對電子束的聚焦精度和成像分辨率起著決定性作用；電子槍負(fù)責(zé)產(chǎn)生電子束；掃描線圈控制電子束掃描路徑，它們對電子束聚焦精度的影響均不如物鏡關(guān)鍵。

答案：B

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為了延長場發(fā)射掃描電鏡陰極的使用壽命，下列措施正確的是

A、降低真空系統(tǒng)的真空度

B、定期進(jìn)行陰極清潔維護(hù)

C、長時間在高加速電壓下工作

解析

定期進(jìn)行陰極清潔維護(hù)，可去除陰極表面吸附的雜質(zhì)和污染物，保持陰極良好的電子發(fā)射性能，有助于延長陰極使用壽命。降低真空系統(tǒng)真空度會使殘留氣體分子增多，與陰極表面發(fā)生反應(yīng)，縮短陰極壽命；長時間在高加速電壓下工作，會增加電子束對陰極的轟擊強(qiáng)度，加速陰極材料的損傷。

答案：B

電子在掃描電鏡電子光學(xué)系統(tǒng)中的運(yùn)動軌跡主要由什么控制的？

A、溫度和壓力

B、電場和磁場

C、樣品性質(zhì)

D、環(huán)境濕度

解析

掃描電鏡電子光學(xué)系統(tǒng)中，電場用于加速電子，使其獲得一定的能量和速度；磁場用于控制電子束的聚焦、偏轉(zhuǎn)和掃描。

答案：B

場發(fā)射掃描電鏡中，為了減少電子束與殘留氣體分子的碰撞，通常會采用以下哪種方法？

A、增加樣品室氣壓

B、提高電子束能量

C、優(yōu)化真空系統(tǒng)

D、增大電子束直徑

解析

優(yōu)化真空系統(tǒng)，提高樣品室的真空度，可減少殘留氣體分子數(shù)量，降低電子束與氣體分子的碰撞概率。增加樣品室氣壓會使氣體分子增多，加劇碰撞；提高電子束能量并不能減少碰撞；增大電子束直徑與減少電子束和氣體分子的碰撞沒有直接關(guān)系。

答案：C

場發(fā)射掃描電鏡在進(jìn)行樣品觀察前，通常需要對樣品進(jìn)行導(dǎo)電處理，目的是？

A、增加樣品的機(jī)械強(qiáng)度

B、避免樣品表面電荷積累

C、改變樣品的化學(xué)性質(zhì)

D、使樣品顏色更鮮艷

解析

在掃描電鏡中，電子束轟擊樣品表面會使樣品表面積累電荷，若樣品導(dǎo)電性差，電荷無法及時導(dǎo)走，會產(chǎn)生電荷積累，導(dǎo)致電子束偏移、圖像畸變甚至無法成像。對樣品進(jìn)行導(dǎo)電處理（如噴金、噴碳等），可使樣品表面形成導(dǎo)電層，將積累的電荷及時導(dǎo)走，保證電子束穩(wěn)定掃描和高質(zhì)量成像。

答案：B

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