扫描电子显微镜英文解释翻译、扫描电子显微镜的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 scanning electron microscope(SEM)
分词翻译:
扫描的英语翻译:
scan; scanning
【计】 fineness; scanning
【医】 scanning
电子显微镜的英语翻译:
【化】 electron microscope
【医】 electron microscope
专业解析
扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)是一种利用聚焦的高能电子束扫描样品表面,通过检测相互作用产生的信号来获取样品表面形貌、成分和结构信息的高分辨率显微成像仪器。其核心原理在于电子束与样品表面的相互作用,主要工作流程包括电子枪发射电子、电磁透镜聚焦电子束、扫描线圈控制束斑在样品表面逐点扫描,以及探测器接收二次电子、背散射电子等信号并转换为图像。
核心组件与工作原理
-
电子光学系统
- 电子枪(Electron Gun):发射高能电子束,常用钨灯丝或场发射源(Field Emission Gun, FEG),后者可提供更高亮度和分辨率。
- 电磁透镜(Electromagnetic Lenses):多级透镜将电子束聚焦至纳米级束斑,如物镜将束斑缩小至1-10 nm,实现高空间分辨率成像。
-
信号检测系统
- 二次电子探测器(SE Detector):捕获样品表层激发的低能二次电子(Secondary Electrons, SE),反映表面形貌特征,分辨率可达1 nm以下。
- 背散射电子探测器(BSE Detector):接收高能背散射电子(Backscattered Electrons),其产率与样品原子序数相关,用于成分衬度分析。
-
真空与样品室
- 高真空环境(10⁻³–10⁻⁶ Pa)避免电子束与气体分子碰撞,确保成像稳定性。样品室需兼容多种样品台,支持倾斜、旋转及能谱分析附件。
应用领域与技术优势
- 材料科学:观察金属断口、陶瓷显微结构及纳米材料形貌,分辨率显著优于光学显微镜(如100,000倍放大下分辨率达0.4 nm)。
- 生命科学:通过临界点干燥或冷冻制样技术,实现生物组织超微结构的三维成像。
- 成分分析:结合能谱仪(EDS)或波谱仪(WDS),进行微区元素定性与定量分析(检测限0.1 wt%)。
权威定义参考
- 中国科学院物理研究所:SEM通过“逐点扫描”方式成像,其景深可达光学显微镜的300倍,适用于粗糙表面三维形貌重建(来源:中国科学院物理研究所《电子显微镜技术综述》)。
- 牛津仪器公司:场发射扫描电镜(FE-SEM)的束流稳定性优于0.2%/小时,支持长时间高分辨率成像(来源:牛津仪器《SEM技术白皮书》)。
汉英术语对照
- 扫描线圈(Scanning Coils)
- 二次电子像(Secondary Electron Image, SEI)
- 背散射电子衍射(Electron Backscatter Diffraction, EBSD)
- 能谱分析(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, EDS)
来源整合:
- 中国科学院物理研究所《电子显微镜技术综述》
- 牛津仪器《SEM技术白皮书》
- 清华大学材料学院《电子显微学基础》
- Springer Handbook《Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis》
网络扩展解释
扫描电子显微镜(SEM)是一种利用高能电子束扫描样品表面,通过探测电子与样品相互作用产生的信号来获取高分辨率图像的显微技术。以下是其核心信息的综合解析:
定义与基本原理
-
定义
扫描电子显微镜(SEM)通过聚焦的电子束逐点扫描样品表面,收集二次电子、背散射电子等信号,形成微观形貌图像,分辨率可达纳米级(0.2 nm以上)。
-
成像原理
- 电子枪发射高能电子束,经电磁透镜聚焦后扫描样品表面。
- 电子与样品相互作用产生多种信号(如二次电子、X射线),探测器接收信号并转换为电信号,最终形成图像。
- 通过逐点扫描和信号同步处理,实现高分辨率、大景深的立体成像。
核心结构与分类
-
主要结构
- 电子光学系统:包括电子枪、聚光镜和物镜,用于生成和聚焦电子束。
- 扫描系统:控制电子束在样品表面逐行扫描。
- 信号检测系统:探测二次电子、背散射电子等信号。
- 真空系统:确保电子束不受气体分子干扰。
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分类
根据电子枪类型分为:
- 场发射扫描电镜:分辨率最高,适用于纳米技术领域,但成本高。
- 钨丝扫描电镜:成本较低,适合常规分析。
- 六硼化镧扫描电镜:性能介于前两者之间。
优势与应用
-
优势
- 高分辨率:远超光学显微镜(1000倍以上)。
- 大景深:成像立体感强,适合凹凸不平的样品。
- 多功能性:结合X射线能谱仪(EDS)可同步分析元素成分。
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应用领域
- 材料科学:观察材料微观结构、表面缺陷。
- 生物医学:分析细胞、蛋白质等生物样本形貌。
- 工业制造:检测半导体器件、能源材料性能。
补充说明
扫描电镜与透射电镜(TEM)的主要区别在于:SEM观测样品表面形貌,而TEM需制备超薄样品以观察内部结构。更多技术细节可参考权威文献或仪器手册。
分类
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