【扫描电镜100问】关于电子光学、样品观察等

更新时间：2026-03-02

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扫描电子显微镜（SEM）利用聚焦的高能电子束扫描样品表面，实现对样品纳米级别的观察，具备分辨率高、景深大、立体效果好且直观的成像特点，目前被广泛应用于材料科学、新能源、生物科学、地矿、考古、航天、建筑等众多领域，是实验室、精工、教学等领域常使用的仪器设备之一。

你对扫描电镜的基本原理、操作方法、应用场景了解多少呢？

我们将在“扫描电镜100问"系列中

展开浅科普问答，

快来参与吧！

场发射扫描电镜的电子光学系统中，对电子束聚焦精度影响较大的部件是？

A、电子枪

B、物镜

C、扫描线圈

解析

物镜直接作用于电子束，将电子束聚焦到样品表面，其性能对电子束的聚焦精度和成像分辨率起着决定性作用；电子枪负责产生电子束；扫描线圈控制电子束扫描路径，它们对电子束聚焦精度的影响均不如物镜关键。

答案：B

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为了延长场发射扫描电镜阴极的使用寿命，下列措施正确的是

A、降低真空系统的真空度

B、定期进行阴极清洁维护

C、长时间在高加速电压下工作

解析

定期进行阴极清洁维护，可去除阴极表面吸附的杂质和污染物，保持阴极良好的电子发射性能，有助于延长阴极使用寿命。降低真空系统真空度会使残留气体分子增多，与阴极表面发生反应，缩短阴极寿命；长时间在高加速电压下工作，会增加电子束对阴极的轰击强度，加速阴极材料的损伤。

答案：B

电子在扫描电镜电子光学系统中的运动轨迹主要由什么控制的？

A、温度和压力

B、电场和磁场

C、样品性质

D、环境湿度

解析

扫描电镜电子光学系统中，电场用于加速电子，使其获得一定的能量和速度；磁场用于控制电子束的聚焦、偏转和扫描。

答案：B

场发射扫描电镜中，为了减少电子束与残留气体分子的碰撞，通常会采用以下哪种方法？

A、增加样品室气压

B、提高电子束能量

C、优化真空系统

D、增大电子束直径

解析

优化真空系统，提高样品室的真空度，可减少残留气体分子数量，降低电子束与气体分子的碰撞概率。增加样品室气压会使气体分子增多，加剧碰撞；提高电子束能量并不能减少碰撞；增大电子束直径与减少电子束和气体分子的碰撞没有直接关系。

答案：C

场发射扫描电镜在进行样品观察前，通常需要对样品进行导电处理，目的是？

A、增加样品的机械强度

B、避免样品表面电荷积累

C、改变样品的化学性质

D、使样品颜色更鲜艳

解析

在扫描电镜中，电子束轰击样品表面会使样品表面积累电荷，若样品导电性差，电荷无法及时导走，会产生电荷积累，导致电子束偏移、图像畸变甚至无法成像。对样品进行导电处理（如喷金、喷碳等），可使样品表面形成导电层，将积累的电荷及时导走，保证电子束稳定扫描和高质量成像。

答案：B