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扫描电镜SEM和透射电镜TEM的介绍和区别(非常全面)--第1页

扫描电镜和透射电镜的区别

通俗的说

扫描电镜是相当与对物体的照相得到的是表面的只是表面的立体三维的图象

因为扫描的原理是“感知”那些物提被电子束攻击后发出的此级电子

而透射电竟就相当于普通显微镜只是用波长更短的电子束替代了会发生衍射的可见光从

而实现了显微是二维的图象会看到表面的图象的同时也看到内层物质就想我们拍的X光

片似的内脏骨骼什么的都重叠着显现出来

总结就是透射虽然能看见内部但是不立体

扫描立体但是不能看见内部只局限与表面

最后写论文的时候就用了扫描电镜的图，你说看主要做形貌，凡是需要看物质表面形貌的，

都可以用扫描电镜，不过要要注意扫描电镜目前分辨率，看看能否达到实验要求。两种测试

手段的适用情况凡是需要看物质表面形貌的，都可以用扫描电镜，不过最好的扫描电镜目前

分辨率在0.5~1nm左右。如果需要进一步观察表面形貌，需要使用扫描探针显微镜SPM（AFM，

STM).如果需要对物质内部晶体或者原子结构进行了解，需要使用TEM.例如钢铁材料的晶

格缺陷,细胞内部的组织变化。当然很多时候对于nm材料的形搜索态也使用TEM观察。区

别扫描电镜观察的是样品表面的形态，而透射电镜是观察样品结构形态的。一般情况下，透

射电镜放大倍数更大，真空要求也更高。扫描电镜可以看比较“大”的样品，最大可以达到

直径200mm以上，高度80mm左右，而透射电镜的样品只能放在直径3mm左右的铜网上进行

观察。

一、分析信号

(1)扫描电镜

扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。当一束高能的入射电子轰击物质

表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电

子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时，也可产生电子-空

穴对、晶格振动（声子）、电子振荡（等离子体）。原则上讲，利用电子和物质的相互作用，

可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构

和内部电场或磁场等等。扫描电子显微镜正是根据上述不同信息产生的机理，采用不同的信

息检测器，使选择检测得以实现。如对二次电子、背散射电子的采集，可得到有关物质微观

形貌的信息；对X射线的采集，可得到物质化学成分的信息。

(2)透射电镜

根据德布罗意（DeBroglie,20世纪法国科学家）提出的运动的微观粒子具有波粒二象性

的观点，电子束流也具有波动性，而且电子波的波长比可见光要短得多（例如200千伏加速

电压下电子波波长为0.00251纳米），显然，如果用电子束作光源制成的显微镜将具有比光

学显微镜高得多的分辨能力。更重要的是，由于电子在电场中会受到电场力运动，以及运动

的电子在磁场中会受到洛伦兹力的作用而发生偏转，这使得使用科学手段使电子束聚焦和成

像成为可能。

二、结构

(1)扫描电镜

1．镜筒

镜筒包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统。其作用是产生很细的电子束(直径约几个

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nm)，并且使该电子束在样品表面扫描，同时激发出各种信号。

2．电子信号的收集与处理系统

在样品室中，扫描电子束与样品发生相互作用后产生多种信号，其中包括二次电子、背

散射电子、X射线、吸收电子、俄歇(Auger)电子等。在上述信号中，最主要的是二次电子，

它是被入射电子所激发出来的样品原子中的外层电子，产生于样品表面以下几nm至几十nm