扫描电镜是表征材料微观形貌的有力工具，它能够呈现样品的精细结构。然而，要拍摄出高质量的样品形貌并非易事，除了要熟悉扫描电镜的各种功能，还需要掌握一些技巧。本文将介绍如何利用景深、倾斜校正、动态聚焦等功能以及合轴和消像散等操作来优化扫描电镜成像质量，拍摄出样品的精彩形貌。
一、利用景深
扫描电镜的一大优势是较大的景深，远高于光学显微镜，这有利于观察具有起伏的样品表面。然而，景深并非无限大，尤其是在高倍下会急剧下降。为了拍摄高质量的形貌，有时需要考虑增加景深：
1. 使用低倍/大视场模式。许多扫描电镜设有专门的低倍模式，通过关闭物镜来降低会聚角，大幅提高景深，适合低倍全景成像。
2. 增大工作距离。在合适范围内增加工作距离可以减小会聚角，提高景深。但过大的工作距离会降低分辨率。
3. 减小光阑。缩小光阑孔径可以减小会聚角，增加景深。但会降低束流，可能影响信噪比。
因此，对于起伏明显的样品，要权衡分辨率和景深的平衡，选择合适的放大倍数、工作距离和光阑。
二、倾斜校正和动态聚焦
许多情况下需要对倾斜的样品进行成像，如双束电镜加工、EBSD测试等。此时，倾斜会带来投影畸变，使得图像与实际形貌不符，影响尺寸测量。同时，倾斜也会导致不同区域的高度差超出景深范围。为解决这些问题，需要使用倾斜校正和动态聚焦功能：
1. 倾斜校正可以消除因倾斜带来的投影畸变，将图像还原为样品水平放置时的形貌，并补偿尺寸变化，便于精确测量。
2. 动态聚焦可以根据倾斜角度，动态调整不同位置的聚焦量，使得整个视场内的图像都清晰聚焦，弥补景深的不足。
需要注意的是，倾斜校正假设样品表面是平整的，对于复杂三维形貌的样品使用倾斜校正可能会带来假象。动态聚焦也只能在一定程度上扩大景深范围。
三、准确的合轴和消像散
除了以上功能，扫描电镜的日常操作中，准确的合轴和消像散也至关重要，它们可以减少像散和像差，提高成像质量。
1. 在改变工作距离后，需要重新合轴，确保电子束垂直入射到样品表面，减少像散。可利用标准样品上的小球（如金球）来精确合轴。
2. 消像散可以降低色差，获得锐利的图像。可通过调节
消像散线圈来减少不同能量电子聚焦位置的差异，提高图像质量。
四、其他因素
除了以上因素，还有一些其他方面也会影响扫描电镜成像质量：
1. 样品制备：平整、洁净的样品表面有利于获得高质量图像。导电性差的样品要进行导电处理，减少充电效应。
2. 加速电压：太低的加速电压会降低分辨率，太高的加速电压可能会引入体效应，降低表面信息。要根据样品特点选择合适的加速电压。
3. 探测器选择：不同探测器（如二次电子、背散射电子）对比度机制不同，适合观察不同的样品信息。
4. 扫描速度：较慢的扫描速度有利于获得信噪比高的图像，但会增加成像时间，可能引入漂移。
5. 环境因素：样品室真空度、室内温度等环境因素的波动会影响图像质量，需要尽量保持稳定。
综上，要在扫描电镜中获得高质量的样品形貌，需要综合考虑多方面因素。一方面要熟练掌握电镜的各种功能，如景深控制、倾斜校正、动态聚焦等；另一方面要规范操作，做好合轴、消像散，并选择合适的成像参数。此外，样品制备和环境控制也不可忽视。只有将这些因素都考虑周全，才能拍摄出样品的精彩形貌，发挥扫描电镜的最大潜力。
安徽泽攸科技有限公司是一家具有完全自主知识产权的科学仪器公司， 自20世纪90年代开始投入电镜及相关附件研发以来，研发团队一直致力于为纳米科学研究提供优秀的仪器。目前，公司有包括PicoFemto系列原位TEM测量系统、原位SEM测量系统、ZEM系列台式扫描电镜、JS系列台阶仪、纳米位移台、二维材料转移台、探针台及低温系统、光栅尺等在内的多个产品线，在国内外均获得了高度关注，填补了国家在科学精密仪器领域的诸多空白。