科普|微“观”世界的扫描电子显微镜

随着科学技术的不断进步，扫描电子显微镜已经成为材料科学、生命科学和各生产部门控制质量环节中不可缺少的工具之一

扫描电子显微镜是介于透射电子显微镜和光学显微镜之间的一种观察手段，主要用于各种材料的微观分析和成分分析。

扫描电子显微镜主要利用聚焦很窄的高能电子束来扫描样品，通过光束与物质间的相互作用，来激发各种物理信息，对这些信息收集、放大、再成像，以达到对物质微观形貌表征的目的。

作为显微镜家族中的后起之秀，扫描电子显微镜本身具有许多独特的优点，发展速度非常快。扫描电子显微镜的分辨率较高，通过二次电子象能够观察试样表面6纳米左右的细节，采用LaB₆（六硼化镧）电子枪，可以进一步提高到3纳米；扫描电子显微镜的放大倍数变化范围，且连续可调，因此可以根据需要选择大小不同的视场进行观察，同时在高放大倍数下也可获得一般透射电镜较难达到的高亮度的清晰图像。除此之外，扫描电子显微镜还具有观察样品的景深大、视场大，图像富有立体感，样品制备简单，可以通过电子学方法有效地控制和改善图像质量以及可进行综合分析等特点。

扫描电子显微镜的特点对于改进合成条件，制备出具有优异性能的纳米材料有很重要的指导意义。扫描电子显微镜可直接观察纳米材料的结构、颗粒、尺寸、分布、均匀度及团聚情况，结合能谱还能对纳米材料的微区成分进行分析，确定纳米材料的组成。因为纳米材料的性质与其组成和表面形貌有很大关系，利用扫描电子显微镜分析纳米材料，可建立起纳米材料种类、微观形貌与宏观性质之间的联系。而且扫描电子显微镜因其自身优势也在物理学、化学、生物学、考古学、地矿学、食品科学、微电子工业以及刑事侦查等领域被广泛应用。

我们相信，随着科学技术的进步，扫描电子显微镜也会不断发展，进一步扩展自身的应用范围。

（本文由河北石家庄藁城区兴安镇中学高级教师崔会欣进行科学性把关。）