在扫描电镜（SEM）中，低电压和短时间扫描是常用的策略，用于减少对样品的损伤，尤其是对于脆弱、生物或易受热影响的样品。这种方法的原理和实现方式如下：

1. 样品损伤的来源

电子束损伤：

高能电子束会使样品局部升温，引起热损伤。

电子轰击会导致化学键断裂，导致样品分解或形貌变化。

充电效应：

在非导电样品表面，电子积累会引起局部电场，导致形貌变形或图像失真。

溅射效应：

高能电子会将样品表面的原子击出，造成物理损伤。

2. 低电压的优点

低电压操作（通常指加速电压低于 5 kV）可以显著降低样品的损伤风险，主要通过以下方式实现：

减少热损伤：

较低的电子能量减少了电子束与样品的相互作用强度，从而降低了局部加热效应。

降低电荷积累：

低电压减少了进入样品的电子数量，从而减小非导电样品上的电荷积累效应，降低变形和失真。

减少溅射和化学破坏：

较低能量的电子束不会提供足够的能量来打破样品表面的化学键或击出原子。

更浅的电子穿透深度：

低电压条件下，电子穿透深度减少，主要信息来自样品表面，有助于获得高表面分辨率，同时减少对内部结构的影响。

3. 短时间扫描的优点

短时间扫描是通过减少电子束在样品上的停留时间来实现的，具体优点包括：

降低累积能量：

较短的扫描时间减少了电子束在样品上释放的总能量，降低热效应和电荷积累。

减少总损伤：

短时间扫描降低了电子束轰击样品的总次数，显著减少形貌或化学性质的改变。

4. 实现低电压和短时间扫描的技术

优化加速电压

在操作 SEM 时，将加速电压设置在 1–5 kV 范围内。

对于敏感的样品，可以尝试使用更低的电压（如 500 V）。

减少电子束电流：

降低电子枪的发射电流，减少单位时间内射向样品的电子数量。

快速扫描模式：

调整 SEM 的扫描速度，减少每帧扫描所需的时间。

使用区域扫描功能（仅扫描感兴趣区域），避免全幅图像扫描造成不必要的暴露。

图像累积模式：

使用快速低剂量扫描进行多次图像累积，提高信噪比的同时减轻样品损伤。

优化聚焦和像差校正：

在低电压下优化电子束的聚焦性能和像差补偿，确保成像质量。

通过在样品外部区域进行初始聚焦和调整，避免对目标区域的直接暴露。

5. 其他配套措施

样品预处理：

导电涂层：在非导电样品表面涂覆一层导电膜（如碳或金），减少充电效应。

低温制样：对热敏样品进行冷冻处理，结合冷台操作降低热损伤风险。

使用环境 SEM：

环境 SEM（ESEM）允许在低真空或湿度条件下操作，减少非导电样品的充电效应和损伤。

优化样品倾斜和距离：

通过调整样品倾斜角度和工作距离，控制电子束入射的角度和强度，减少对样品的直接冲击。

以上就是威尼斯886699小编分享的扫描电镜如何通过低电压和短时间扫描减少损伤。更多扫描电镜产品及价格请咨询15756003283(微信同号)。