扫描电子显微镜（SEM）是一种利用聚焦电子束扫描样品表面，通过激发和收集二次电子、特征X射线等信号，获得样品表面形貌和成分信息的分析仪器。在SEM成像过程中，加速电压是一个关键参数，对成像效果具有重要影响。本文将详细探讨加速电压对SEM成像的影响，以帮助科研人员优化实验条件，提高成像质量。

一、加速电压对入射电子影响范围的影响

加速电压越高，入射电子的能量越大，其在样品中的穿透和散射范围也越大。这导致二次电子可产生的范围从入射点扩大到数百纳米。因此，在观察较厚的样品或需要获取较大范围内的信息时，适当提高加速电压有助于提高成像质量。

二、加速电压对样品表面细节分辨的影响

随着加速电压的增加，入射电子散射范围增加，使得二次电子区域扩大，样品表面细节分辨率降低。因此，在追求纳米级的表面细节分辨时，选择低电压较为合适。例如，在1kV条件下，颗粒表面附着的碳纳米管比5kV条件下更加显著。

三、加速电压对辐射损伤的影响

有些样品易受辐射损伤，如有机高分子、金属有机框架、生物组织等。加速电压越高，携带能量越高，轰击损伤和热损伤都会增加。因此，对于易受辐射损伤的样品，建议使用较低电压。例如，在1kV加速电压下，PMMA球体表面圆润饱满，而在2kV球体出现了收缩的凹陷。

四、加速电压对非导电样品的荷电的影响

为避免非导电样品出现荷电影响成像效果，通常会在表面溅射一层几纳米厚的导电薄膜。然而，对于某些样品，这种方法效果有限。加速电压较低时，电子输入和逸出的数量相对平衡，成像明暗度较均匀。而加速电压较高时，荷电现象更为明显，导致成像明暗度失调或出现条纹。

五、加速电压对成像信噪比的影响

加速电压越高，入射电子携带的能量越高，轰击到样品产生的二次电子越多，信号越强，信噪比得到提高。因此，在观察微米级的较大颗粒，且不追求表面细节时，提高加速电压有利于提高信噪比，获得更清晰的成像效果。

六、结论

加速电压是影响扫描电子显微镜成像的关键参数之一。通过调整加速电压，可以在一定程度上优化成像效果。在实际应用中，科研人员应根据样品特性、所需分辨率和信噪比等因素，合理选择加速电压，以获得高质量的SEM成像结果。

泽攸科技ZEM20台式扫描电镜

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卓越的仪器。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，填补了国家在高端精密仪器领域的诸多空白。

原文来源：https://www.zeptools.cn/news_detail/182.html