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在掃描電子顯微鏡（SEM）中，圖像偽影（artifacts）可能會影響圖像的質量和分析的準確性。偽影可能由多種因素引起，包括電子束的散射、樣品的表面不均勻性、探測器設置不當等。通過優化成像參數，可以有效地減少或消除這些偽影。以下是一些常見的偽影類型及其優化策略：

1. 常見的偽影類型

陰影偽影：由樣品表面形貌不平整引起的，通常表現為邊緣陰影或模糊的邊界。

環狀偽影：由電子束的掃描過程中的非均勻信號引起，通常表現為圖像中的同心環或條紋。

條紋偽影：由掃描過程中的電子束抖動或掃描線不均勻引起。

反射偽影：由樣品表面反射電子引起，通常表現為圖像中不自然的亮斑或反射區域。

電子束散射偽影：由電子束在樣品中的散射引起，通常表現為圖像中的噪聲或模糊區域。

2. 優化成像參數來減少偽影

2.1 電子束設置

加速電壓：調整電子束的加速電壓可以減少偽影。例如，較低的加速電壓可以減少電子束的穿透深度，從而減少電子束在樣品中的散射，減少陰影和反射偽影。但過低的加速電壓可能會增加噪聲，因此需要在分辨率和對比度之間找到平衡。

束流強度：調整電子束的束流強度（電流）可以減少偽影。過高的束流強度可能會引起樣品表面過度激發，導致反射偽影和高亮區域。適當降低束流強度可以減少這些效應。

2.2 掃描設置

掃描速度：調整掃描速度可以減少條紋偽影。較慢的掃描速度允許探測器有更多時間收集信號，從而減少因掃描不均勻引起的偽影。

掃描區域：在高分辨率成像時，減少掃描區域的大小可以減少偽影。較小的掃描區域減少了掃描線之間的間距，從而減輕條紋偽影。

線間距：調整掃描線間距（即掃描分辨率）可以減少偽影。較高的分辨率可以減少掃描過程中由于掃描線間隔引起的偽影，但也可能增加圖像噪聲。

2.3 探測器設置

探測器類型：選擇合適的探測器類型可以減少偽影。例如，使用專門設計的二次電子探測器（如Everhart-Thornley探測器）可以提高對二次電子的收集效率，減少因信號不足引起的偽影。

探測器位置：調整探測器的位置可以優化信號的收集，減少由于探測器位置不當引起的偽影。確保探測器能夠有效收集二次電子，而不被樣品的其他部分遮擋。

2.4 樣品準備

樣品涂層：對非導電樣品進行金屬涂層（如金或碳涂層）可以減少因樣品表面電荷積累引起的偽影。涂層可以增強電子的導電性，從而減少反射偽影和陰影偽影。

樣品表面平整性：提高樣品的表面平整性可以減少陰影偽影。確保樣品表面光滑并且清潔，可以減少因表面粗糙引起的光學偽影。

2.5 圖像處理

去噪聲處理：使用圖像處理軟件進行去噪聲處理，可以減少圖像中的噪聲偽影。圖像處理工具（如濾波器、平滑算法）可以幫助去除圖像中的噪聲和偽影。

圖像校正：使用圖像校正算法（如背景校正和邊緣校正）可以減少由于掃描過程中的系統誤差引起的偽影。

3. 優化示例

陰影偽影優化：使用較低的加速電壓和適當的束流強度，結合調整掃描速度和線間距，可以減少樣品表面不平整引起的陰影偽影。

條紋偽影優化：增加掃描速度或提高分辨率可以減少條紋偽影，調整線間距和掃描區域可以進一步優化圖像質量。

反射偽影優化：對樣品進行適當的涂層處理，并調整探測器位置，可以減少由于反射電子引起的偽影。

以上就是澤攸科技小編分享的掃描電鏡中的圖像偽影如何通過優化成像參數進行消除。更多掃描電鏡產品及價格請咨詢