扫描电子显微镜成像及低kV使用的好处

在这次采访中，Azom在JEOL USA的EPMA产品经理vern Robertson，关于在SEM成像中使用低kV的益处。

你能简单介绍一下你们公司和你们生产的产品类型吗?

JEOL是制造科学设备的世界领导者。2020欧洲杯下注官网其核心是科学仪器，包括其更广泛的：TEM＆SEM，以及NMR，MASS规范，扫描螺旋钻，XPS，EPMA，FIB，半导体设备（面具和晶片）和样品制备设备。2020欧洲杯下注官网JEOL Ltd.于1946年在日本成立，在32个国家雇用了大约3500名员工。2020年jeol庆祝54岁扫描电镜生产60年的EPMAs, 64年的NMR, 56年的Mass Spec, 2019年，70年的TEMs。JEOL美国为美洲的所有客户提供服务和支持。

一个好的SEM图像和一个好的SEM图像有什么区别?

良好的形象提供了会回答问题的信息。这就是拍摄图像的原因。它还应该具有允许客户端或最终用户解释诸如KV，探测电流，放大率，检测器及其位置之类的图像的所有数据信息，以及最重要的尺度条。

是什么使一个伟大的图像是以上所有的加上正确的图像条件集。一个好的形象可能没有什么错，但不要回答你想回答的问题!一幅好图像的另一个质量是一幅美观的图像，没有伪影(充电、边缘效应、污染、光束损伤、糟糕的样品准备、差的亮度和对比度、差的信噪比)，而且视觉上“框”得很好。

低kV给SEM图像带来什么好处?

低kV将通常在高kV下看到的伪影最小化:充电、边缘效应、污染和光束损伤。最重要的是，它提供表面敏感成像。墨菲定律说，“如果你看不到它，你就无法成像或分析它，而且在高kV下，仅仅因为你看到了它，并不意味着你在分析它。”

为什么低kV对生物或聚合物样品的损伤较小?

以往的理论计算表明，在低kV时，由于相互作用体积较小，样品损伤更多。但事实证明并非如此。低kV电子通常以较低的速度运动，束流密度比高kV低。因此，在样品中放入的电子越来越少。这也可以防止样品中的热量积聚，从而熔化聚合物并破坏一些生物样品。

低kV能提高EDS和WDS的空间分辨率吗?如果是这样,如何?

绝对没错!随着加速电压的线性降低，x射线的产生量呈指数级减少，因此即使kV的微小降低也能产生空间分辨率的增加。有三个注意事项:1)在非常低的kV时，x射线线的数量会减少2)低kV并不是提高空间分辨率的唯一方法。选择正确的过电压是关键(束流kV与x射线线能量的比值)。3) SEM类型(W/LaB6/ FEG)。当你达到低kV和高束流电流时，需要防止W或LaB6扫描电镜的信号强度下降，探头直径变得比x射线产生体积更大，所以你达到一个不可返回的点。

解决这个问题的方法是使用FEG源。这提供了低kV和非常高的探头电流，并保持一个非常非常小的探头直径，克服了所有的，但有限的x射线线，你可以分析。

为什么使用低kv for sem成像被忽视？

在“过去”，sem没有低kV成像和分析能力。此外，更高的kVs产生更多的信号，因此更容易成像。许多偶尔使用扫描电镜的人不想被打扰去更改他们所训练的扫描电镜的设置。(一般为15kv，光束电流中等，OL孔径中等，工作距离中等等)。此外，在过去，在较低的kVs下，sme的成像分辨率明显较低，因此用户回避它。今天的sme，即使是入门级的，也可以在低kV下进行成像和微分析。我们只需要说服他们这么做是对的。

在低kV下，哪些仪器最适合拍摄SEM图像?

尽管FEG扫描电镜是低kV和超低kV (<1 kV，低至10 V)的“最佳”，目前所有制造的sem都非常有能力低kV成像。(1 - 5 kV)。

JEOL的下一个目标是什么?

JEOL将继续推动发展中显微镜的信封,成像和微量分析探测器,和软件,使这项技术可用于每一个研究科学家和技术人员,将受益于分析样品扫描电镜和继续提供销售、服务和应用程序支持我们所有的客户。

关于弗恩罗伯逊

Vern在JEOL USA工作了34年，于2016年被任命为EPMA/SA产品经理，并将继续担任SEM技术销售经理，提供内部和现场的技术产品支持和客户应用支持。Vern从1986年开始担任JEOL的高级SEM应用专家，2004年被任命为国家实验室经理，2005年被任命为FEG SEM产品经理。弗恩在新罕布什尔大学(University of New Hampshire)获得地质学学士学位。他之前的工业经验包括在一个独立的测试实验室咨询8年，专门从事工业和环境问题的解决，职责包括偏振光光学显微镜，原子发射和吸收光谱，SEM与EDS/ WDS, x射线衍射。弗恩是MAS(微分析学会)理事会的企业联络成员超过十年。