扫描电子显微镜（SEM）|微生物纸币

第一次扫描电子显微镜它最初是由马弗雷德·冯·阿登于1937年发明的，旨在超越透射电子显微镜。他使用高分辨率的能量，用聚焦在光栅上的电子束扫描一个小光栅。他还致力于减少透射电子显微镜产生的像差问题。

剑桥科学仪器公司等科学家和研究机构的更多研究最终开发了一个完全建造的扫描电子显微镜，并于1965年命名为立体声。

扫描电子显微镜（SEM）的价格约为100万美元。

扫描电子显微镜（SEM）定义

扫描电子显微镜（SEM）是一种电子显微镜，可扫描使用在低能量下移动到聚焦和扫描样品的微生物表面的电子显微镜。

电子显微镜的发展是由于光显微镜波长的效率低。与光学显微镜相比，电子显微镜具有Vert短波长，这使得能够更好的分辨率功率。

图像来源：Jeol USA，Inc。和维基百科。

扫描电子显微镜的原理

与使用透射电子的透射电子显微镜不同，扫描电子显微镜使用了发射的电子。

扫描电子显微镜的工作原理是利用动能在电子的相互作用上产生信号。这些电子是次级电子，背散射电子和衍射背散射电子，用来观察结晶元素和光子。二次电子和反向散射电子被用来产生图像。从样品中发射出的二次电子主要用于检测样品的形貌和形貌，而背向散射电子则在样品的元素组成中起到对比作用。

扫描电子显微镜（SEM）如何工作？

图像来源：维基百科

电子和电磁透镜的源极来自钨丝灯，其放置在柱的顶部，类似于透射电子显微镜的灯具。
电子在热能作用于电子源后被发射，并被允许快速移动到带正电荷的阳极。
电子束在从样本表面的低能量水平下在高能水平和二次电子处激活初级散射（初级）电子的发射。电子束与样本相互作用，以产生发出关于样本地形和组成的信息的信号。
样品在扫描电镜下不需要特殊的可视化处理，即使风干的样品也可以直接检查。然而，微生物标本需要固定、脱水和干燥，以保持细胞的结构特征，防止细胞在显微镜的高真空下塌陷。
将样品安装并涂覆有薄层重金属元件，以允许在样本表面上的电荷的空间散射，允许更好的图像产生，具有高清晰度。
通过在显微镜的薄部分上来回逐渐缩小一束电子扫描该显微镜。当电子到达样品时，表面释放出一种被称为二次电子的微小的电子，然后被特殊的检测器装置捕获。
当二次电子到达并进入检测器时，它们撞击闪烁体（当通过带电粒子或高能量光子击中时荧光的发光材料）。这可以发出闪光的光通过光电倍增管将转换成电流，向阴极射线管发送信号。这产生了一种看起来像可以查看和拍摄的电视图片的图像。
进入检测器的二次电子量由试样的性质高度限定，其凸起表面接收高量的电子，而进入检测器，同时凹陷表面具有较少的电子，从而较少，因此更少的电子进入检测器。
因此，凸起的表面在屏幕上会出现更加亮，而凹陷表面看起来更暗。

扫描电子显微镜（SEM）的一部分

扫描电子显微镜的主要组分包括;

电子源-这是在1-40kV电压下，电子在热辐射下产生的地方。电子凝结成一束，用于生成ana图像和分析。可以使用三种类型的电子源，即钨丝、六硼化镧和场致发射枪(FEG)。
透镜-它有几个聚光镜，聚焦电子束从源通过柱形成一个狭窄的电子束，形成一个点，称为点大小。
扫描线圈-它们被用来使光束偏转到样品表面。
探测器 - 其由几个能够区分二次电子，反向散射电子和衍射后散射电子的探测器的组成。检测器的功能高度取决于电压速度，样本的密度。
显示设备（数据输出设备）
电力供应
真空系统

与透射电子显微镜一样，扫描电子显微镜应没有振动和任何电磁元素。

扫描电镜(SEM)图像

图：Tradescantia花粉和雄蕊的SEM图像。来源：维基百科

图：大豆囊肿线虫的低温扫描电子显微照片及其鸡蛋。放大1000次。来源：维基百科

图:密歇根泥盆纪hederelloid的扫描电子显微镜图像(最大的管直径0.75 mm)。来源：维基百科。

图:光刻胶SEM显微图(1995)来源：维基百科。

图:肾结石表面的扫描电子显微镜照片显示，从结石无定形的中心部分出现了四棱形的Weddellite晶体(二水草酸钙)。来源：维基百科。

图:叶片下表面气孔的SEM图像。来源：维基百科。

扫描电子显微镜（SEM）的应用

它用于各种领域，包括工业用途，纳米科学研究，生物医学研究，微生物学

用于在能量分散X射线光谱中的斑点化学分析。
用于分析非常小的尺寸的化妆品组件。
用于研究微生物的丝状结构。
用于研究工业中使用的元素的地形。

扫描电子显微镜的优点

它们易于操作，并具有用户友好的接口。
它们用于各种工业应用，以分析固体物体的表面。
一些现代化的SEM能够生成可以便携的数字数据。
很容易从SEM获取数据，在短时间内约5分钟。

限制

他们购买昂贵
它们携带起来笨重
它们必须用于没有振动和没有电磁元素的房间
必须以一致的电压保持它们
应维持使用冷却系统的访问

扫描电子显微镜（SEM）的工作原理和透射电子显微镜（TEM）的组合形成扫描透射电子显微镜（Stew）。扫描透射电子显微镜（阀杆）使用聚合电子束聚焦在样本上的探针上，然后在其表面收集信号上扫描探针，然后将其作为点对点收集，以形成图像。形成图像。

参考

通过Lansing M. Prescott微生物学
https://serc.carleton.edu/research_education/geochemsheets/techniques/sem.html.
https://www.briitannica.com/technology/scanning-electron-microscope.
https://blog.phenom-world.com/what-is-sem
https://www.atascientific.com.au/sem-imaging-applications-practical-uses-scanning-electron-microscopes/

来源

2％ -https://serc.carleton.edu/research_education/geochemsheets/techniques/sem.html.
1％ - https://www.youtube.com/watch?v=qexudtqi8xc
1％ - https://www.nrech.gov/materials-science/scanning-transmission.html
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1%——https://warwick.ac.uk/fac/sci/physics/current/postgraduate/regs/mpagswarwick/ex5/techniques/structural/tem/
1%——https://sciencing.com/advantages -传输-电子显微镜- 6309088. - html
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1%——https://courses.lumenlearning.com/microbiology/chapter/staining-microscopic-specimens/
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<1％ - https://wikimili.com/en/neutron_detection
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