扫描电镜为什么图像边缘容易出现像差?
日期:2025-07-17
在扫描电镜(SEM)成像过程中,图像边缘出现像差,常见表现包括模糊、拉伸、畸变或亮度不均,主要是由于电子束聚焦性能在边缘区域变差导致的。下面是详细原因解释:
一、图像边缘出现像差的主要原因
1. 电子光学像差(主要原因)
扫描电镜中的聚光透镜和物镜无法对所有区域电子束实现理想聚焦,尤其在图像中心以外区域(边缘)像差显著增加;
包括:
球差:束线距离轴线越远,焦点越偏离;
彗差:束线非对称分布造成图像边缘拖尾;
场曲像差:焦面为曲面,图像边缘处于焦外区域而模糊。
2. 工作距离设置不合理
若工作距离设置过短或过长,电子束在边缘区域聚焦性能下降;
特别是在低放大倍率下,视野大,边缘更容易脱焦。
3. 扫描区域太大
当观察面积较大,尤其使用大视野或广角探测模式时,边缘区域离光轴远,电子束发生偏斜,像差增强;
电子束在边缘“倾斜入射”,导致畸变。
4. 样品不平整或倾斜
样品表面不平或倾斜,导致图像不同区域距离电子枪高度不一;
中央清晰但边缘偏离焦点,出现模糊或亮度变化。
5. 电荷积聚或边缘放电
如果样品为非导体,且未喷镀金属,边缘区域更容易积累电荷或局部放电,干扰电子束,导致边缘图像扭曲或模糊。
6. 像差校正未启用或误差补偿不全
某些SEM 配备电子像差校正系统(如 Cs 校正);
若未校正或失调,也容易在边缘造成图像质量下降。
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作者:泽攸科技
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