在掃描電鏡 (SEM) 中使用低電壓成像 (Low Voltage Imaging) 是一種有效方法，尤其適合觀察非導電樣品、表面細節(jié)以及減少樣品損傷和充電效應的問題。低電壓成像通常指的是使用 0.5-5 kV 的加速電壓，而不是常規(guī)的 10-30 kV。以下是如何進行低電壓成像的詳細步驟與技巧：

1. 低電壓成像的優(yōu)勢

減少樣品充電效應: 非導電樣品在高電壓下容易積累電荷，導致圖像發(fā)虛或漂移。低電壓可減少這種現(xiàn)象。 

提升表面敏感性: 低能電子主要與樣品表面相互作用，能揭示納米尺度的表面結構。 

減少樣品損傷: 適合觀察生物樣品、聚合物或熱敏材料，避免高能電子束破壞。 

增強物質對比: 對于低 Z（原子序數）材料，低電壓有助于增強不同物質之間的對比度。 

2. 如何設置低電壓成像

步驟 1: 設置加速電壓 (Accelerating Voltage)

進入 SEM 的 Beam Control 或 Electron Optics 菜單。 

調整加速電壓至 0.5-5 kV 范圍，通常根據樣品性質選擇： 0.5-1 kV: 適合超薄層或非導電樣品的表面成像。 

1-3 kV: 適合生物樣品和聚合物，兼顧表面細節(jié)與穿透深度。 

3-5 kV: 適合一般材料和輕元素的表面與次表面成像。 

步驟 2: 調整探測器 (Detector) 類型

二次電子探測器 (SE, Secondary Electron Detector): 適合低電壓，提供高表面分辨率和細節(jié)。 

背散射電子探測器 (BSE, Backscattered Electron Detector): 增強原子序數對比，適合識別不同材料。 

In-lens 或 TLD (Through-Lens Detector): 適合高分辨率低電壓成像，常見于場發(fā)射掃描電鏡 (FE-SEM)。 

步驟 3: 調節(jié)光闌 (Aperture) 大小與位置

選擇較小的孔徑光闌 (10-30 μm) 以減少電子束發(fā)散角，提高分辨率。 

調整光闌位置 (Aperture Alignment): 進入光闌校準模式，確保束斑居中且無偏心。 

減少束斑尺寸 (Spot Size): 建議設置在 2-5 nm 范圍，提升分辨率的同時控制電流密度。 

步驟 4: 選擇合適的工作距離 (Working Distance, WD)

縮短工作距離 (3-5 mm): 提高分辨率，適合觀察納米尺度的表面細節(jié)。 

適中工作距離 (5-10 mm): 兼顧景深與分辨率，適合一般材料成像。 

步驟 5: 使用低電壓成像模式 (Low kV Mode)

某些 SEM 具備專門的低電壓成像模式，例如 LV-SEM 或 VP-SEM (Variable Pressure SEM)。 

啟用低真空模式 (Low Vacuum Mode): 可減少樣品充電效應，尤其是非導電材料。 

設置合適的環(huán)境壓力 (10-100 Pa)，通常在 SEM 的 Vacuum Control 選項中調整。

以上就是澤攸科技小編分享的如何在掃描電鏡中進行低電壓成像。更多掃描電鏡產品及價格請咨詢