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如何調(diào)整掃描電鏡的光闌獲得更清晰的圖像?

日期:2025-03-07

在掃描電鏡 (SEM) 中,調(diào)整光闌 (Aperture) 是提升圖像清晰度、對比度和景深的關(guān)鍵步驟。光闌主要用于控制電子束的直徑、發(fā)散角和電流密度,從而影響圖像的分辨率和噪聲水平。以下是如何調(diào)整光闌以獲得更清晰圖像的詳細指南:

1. 了解光闌的作用

控制束斑尺寸 (Spot Size): 光闌越小,束斑尺寸越小,圖像分辨率越高,但信號強度下降。 

光闌越大,束斑尺寸越大,信號強度增加,但分辨率降低。 

調(diào)節(jié)電流密度: 較大的光闌提供更高的探針電流(Probe Current),適合成分分析(如 EDS)。 

較小的光闌減少探針電流,提高分辨率,適合高分辨成像。 

改善景深 (Depth of Field): 較小的光闌增大電子束的發(fā)散角,提高景深,適合觀察起伏較大的樣品。 

2. 光闌類型與功能

孔徑光闌 (Aperture): 控制電子束的發(fā)散角和電流。 

物鏡光闌 (Objective Aperture): 位于物鏡下方,主要影響分辨率和對比度。 

消色差光闌 (Stigmator Aperture): 校正電子束的非軸對稱偏差(像散)。 

選擇性光闌 (Selectable Aperture): 某些 SEM 配備可切換多種孔徑大小的光闌盤,適應(yīng)不同成像需求。 

3. 調(diào)整光闌的具體步驟

步驟 1: 選擇合適的光闌孔徑大小

高分辨率需求: 選擇較小的光闌 (10-30 μm)。 優(yōu)點: 減少束斑尺寸,提升分辨率。 

缺點: 電流減少,信噪比下降。 

信號強度需求 (如 EDS 分析): 選擇較大的光闌 (50-100 μm)。 優(yōu)點: 增強探針電流,提高信號強度。 

缺點: 分辨率下降。 

步驟 2: 調(diào)節(jié)光闌位置與對準 (Alignment)

進入光闌對準模式 (Aperture Alignment Mode): 通常在 SEM 的 Beam Alignment 或 Aperture Alignment 選項中。 

觀察圖像中心亮度: 如果光闌偏心,圖像中心會出現(xiàn)亮斑或陰影。 

使用光闌調(diào)整旋鈕: 調(diào)節(jié) X-Y 軸旋鈕,使圖像亮度均勻、無偏心陰影。 

重復(fù)觀察與微調(diào): 適度放大圖像,反復(fù)調(diào)整,確保光闌中心與電子束光軸一致。 

步驟 3: 調(diào)整物鏡光闌 (Objective Aperture)

減少像差: 選擇適中大小的物鏡光闌(如 20-40 μm),兼顧分辨率與信號強度。 

校正像散 (Astigmatism): 使用 Stigmator Controls 調(diào)整 X、Y 像散參數(shù),觀察圖像中細小特征是否清晰對稱。 

檢查景深: 適當縮小物鏡光闌可增加景深,適合觀察粗糙或高低差明顯的樣品。 

步驟 4: 調(diào)整束斑尺寸 (Spot Size) 與電流

縮小束斑尺寸: 通過選擇較小光闌,減少電子束發(fā)散角,提高分辨率。 

增加電流密度: 通過選擇較大光闌,增加探針電流,適合成分分析和觀察低對比度樣品。 

設(shè)置: 高分辨率: Spot Size 設(shè)為 2-3 nm,光闌小于 30 μm。 

高信號強度: Spot Size 設(shè)為 5-10 nm,光闌大于 50 μm。 

以上就是澤攸科技小編分享的如何調(diào)整掃描電鏡的光闌獲得更清晰的圖像。更多掃描電鏡產(chǎn)品及價格請咨詢15756003283(微信同號)

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作者:澤攸科技


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