掃描電鏡為什么圖像邊緣容易出現像差?
日期:2025-07-17
在掃描電鏡(SEM)成像過程中,圖像邊緣出現像差,常見表現包括模糊、拉伸、畸變或亮度不均,主要是由于電子束聚焦性能在邊緣區域變差導致的。下面是詳細原因解釋:
一、圖像邊緣出現像差的主要原因
1. 電子光學像差(主要原因)
掃描電鏡中的聚光透鏡和物鏡無法對所有區域電子束實現理想聚焦,尤其在圖像中心以外區域(邊緣)像差顯著增加;
包括:
球差:束線距離軸線越遠,焦點越偏離;
彗差:束線非對稱分布造成圖像邊緣拖尾;
場曲像差:焦面為曲面,圖像邊緣處于焦外區域而模糊。
2. 工作距離設置不合理
若工作距離設置過短或過長,電子束在邊緣區域聚焦性能下降;
特別是在低放大倍率下,視野大,邊緣更容易脫焦。
3. 掃描區域太大
當觀察面積較大,尤其使用大視野或廣角探測模式時,邊緣區域離光軸遠,電子束發生偏斜,像差增強;
電子束在邊緣“傾斜入射”,導致畸變。
4. 樣品不平整或傾斜
樣品表面不平或傾斜,導致圖像不同區域距離電子槍高度不一;
中央清晰但邊緣偏離焦點,出現模糊或亮度變化。
5. 電荷積聚或邊緣放電
如果樣品為非導體,且未噴鍍金屬,邊緣區域更容易積累電荷或局部放電,干擾電子束,導致邊緣圖像扭曲或模糊。
6. 像差校正未啟用或誤差補償不全
某些SEM 配備電子像差校正系統(如 Cs 校正);
若未校正或失調,也容易在邊緣造成圖像質量下降。
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作者:澤攸科技
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