透射电镜与扫描电镜的区别
一、结构组成的差异
透射电镜主要由电子枪、电磁透镜、样品室、成像系统和记录系统等组成。电子枪产生电子束,电磁透镜将电子束聚焦并照射到样品上,电子穿过样品后被透镜成像,最终在荧光屏上形成放大的样品图像。
扫描电镜的结构则包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈、探测器和显示系统等。电子枪产生电子束,电磁透镜将电子束聚焦成纳米尺度,扫描线圈控制电子束在样品表面扫描,探测器收集样品发出的信号并转换成图像,最终通过显示系统展示给用户。
二、功能应用的差异
透射电镜不仅可以观察样品的内部形貌,还可以分析样品的晶体结构、缺陷、化学组成和价态等。这使得透射电镜在纳米材料、矿物岩石、生物医学等领域具有广泛的应用。例如,在纳米材料领域,透射电镜可以分析纳米颗粒的尺寸、形貌和结构;在生物医学领域,透射电镜可以分析生物大分子的形态和结构。
扫描电镜则主要用于观察样品表面的微观形貌,并可以获得化学组成的信息。它在材料表征、失效分析、半导体器件检测等领域有广泛应用。例如,在材料表征领域,扫描电镜可以分析材料的断口形貌、晶粒大小、析出相分布等;在半导体器件检测领域,扫描电镜可以检测集成电路的缺陷和表面形貌。
三、样品制备的差异
透射电镜对样品的厚度有严格要求,一般需要小于100纳米。制备透射样品需要经过切片、研磨、减薄等复杂的过程,通常采用机械减薄、化学减薄或者离子减薄的方法。样品的减薄质量直接影响到成像的质量。此外,还需要精确定位观察区域,这对透射电镜样品制备提出了更高的要求。
扫描电镜对样品的制备要求相对简单。样品表面需要导电,非导电样品需要喷涂导电涂层。对于体积较大的样品,可以直接置于样品台观察。但是对于特定剖面的观察,需要经过切割、磨抛和化学腐蚀等处理。