台式扫描电镜

　　简介

　　台式扫描电子显微镜（Desktop Scanning Electron Microscope, Desktop SEM）的概念是由美国FEI公司（1997年原FEI和飞利浦电子光学合并而成)提出的，并于2006年正式发布了旗下的Phenom台式扫描电镜，而后于2009年成立Phenom-World公司，专业研发并生产台式扫描电镜。相较于传统大型SEM，台式扫描电镜具有体积小巧、操作简便、价格便宜、快速抽真空、不用喷金测量不导电样品等优势，而且它的放大倍数可高达130,000倍。此类新型仪器的出现填补了光学显微镜与传统大型扫描电子显微镜之间的空白区域，可广泛应用于材料科学、纳米颗粒、生物医学、食品药品、纺织纤维、地质科学等诸多领域。

　　设计背景

　　随着科学研究与工业生产进入了纳米领域，人们对显微技术、显微仪器的要求越来越高，需求也日益增长。

　　光学显微镜价格便宜，操作简单，但由于可见光波长的限制，其放大倍数只能达到1000倍左右；传统大型扫描电子显微镜有效放大倍数可以达到数万倍，具有大景深，是当前材料科学、生物科学领域最常用的表征手段之一，但其投资巨大，而且需要经过严格培训的操作人员，使用不便。

　　为了解决这一矛盾，美国FEI公司在2004年提出了台式扫描电镜的概念。不同于传统大型扫描电镜，台式扫描电镜是一种全新的设计，其结合了光学显微镜与传统扫描电镜的优点。既保留的扫描电镜较高的放大倍数和大景深，同时体积小、操作简便，价格仅为传统电镜的几分之一，逼近高端光学显微镜的价格。

　　组成

　　真空系统：一般采用机械泵与分子泵联动

　　电子枪：一般为CeB6（六硼化铈）或钨灯丝，其中钨灯丝的寿命较短，仅为40-100小时，需频繁更换，CeB6灯丝寿命超过1500小时，且亮度更高。目前尚没有采用场发射（Field Emission）的台式扫描电镜。

　　电磁透镜

　　探测器：背散射电子或二次电子探测器

　　特点

　　放大倍数高（相对光学显微镜）

　　成像速度快

　　大景深

　　体积小巧

　　操作简便

　　价格便宜

　　应用领域

　　调查表明接近90%的SEM图片是在2万倍以下拍摄的，因此台式扫描电镜可以满足绝大多数传统SEM用户的需求，其应用领域极其广泛，包括：

　　粉末、金相、制药、造纸、半导体、微电子、生命科学 ……