掃描電鏡使用時需要真空環境嗎？
日期：2025-04-03
掃描電子顯微鏡（SEM）需要真空環境，主要原因如下：
1. 電子束傳播需要真空
避免電子與空氣分子碰撞：
電子束在空氣中會與氣體分子碰撞，導致散射，降低成像分辨率。
在高真空環境下，電子束可以保持穩定并準確聚焦到樣品表面。
2. 樣品表面保持清潔
減少污染：
空氣中的水蒸氣、灰塵、油霧等會附著在樣品表面，影響電子束與樣品的相互作用。
真空環境可以減少污染，提高成像質量。
3. 二次電子和背散射電子的檢測
減少氣體干擾，提高信號檢測效率：
電子與空氣分子相互作用可能產生不必要的電離現象，干擾探測器的工作。
低壓或高真空狀態有助于提高信號收集效率，獲得更清晰的圖像。
真空等級
根據不同的 SEM 類型，所需的真空環境也有所不同：
高真空模式（High Vacuum SEM）
真空度：10^{-3}10 Pa ～ 10^{-6}10 Pa
適用于大多數導電樣品（如金屬、半導體）。
需要嚴格的樣品前處理（如干燥、導電處理）。
低真空或環境 SEM（Low Vacuum / Environmental SEM, ESEM）
真空度：10^010 Pa ～ 10^210 Pa
適用于非導電樣品或生物樣品，可以引入一定氣體（如水蒸氣、氮氣）。
允許觀察未鍍膜的絕緣樣品，減少充電效應。
如何維持 SEM 真空環境？
預抽真空：
載物倉通過**旋片泵（前級泵）**抽氣，降低到 1 Pa 左右。
高真空抽氣：
使用渦輪分子泵或離子泵進一步降低壓力，達到 SEM 工作要求。
防止泄漏：
確保樣品倉密封完好，避免空氣滲入。
及時更換 O 形圈密封件，檢查真空系統狀態。
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作者：澤攸科技
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