影响扫描电镜图像质量的因素分析
影响扫描电镜图像质量的因素分析
摘要：本文介绍影响扫描电镜图像质量的因素及其对图像质量的影响，分别从加速电压、扫描速度和信噪比、束斑直径、探针电流、消像散校正、工作距离以及反差对比等分析图像质量的变化原因，提出提高图像质量的方法。
关键词: 扫描电子显微镜 SEM 图像质量
扫描电子显微镜是（Scanning Electron Microscope,SEM）是20 世纪30 年代中期发展起来的一种多功能的电子显微分析仪器。SEM 以其样品制备简单、图像视野大、景深长、图像立体感强，且能接收和分析电子与样品相互作用后产生的大部分信息，因而在科研和工业等各个领域得到广泛应用。
但是扫描电镜是非常精密的仪器，结构复杂，要想得到能充分反映物质形貌、层次清晰、立体感强和分辨率高的高质量图像仍然是一件非常艰难的事情，本文针对工作中出现的问题，分析影响图像质量的因素，讨论如何根据样品选择最佳观察条件。
1 加速电压
扫描电镜的电子束是由灯丝通电发热温度升高，当钨丝达到白热化，电子的动能增加到大于阳离子对它的吸引力( 逸出功) 时，电子就逃逸出去。在紧靠灯丝处装上有孔的栅极( 也叫韦氏盖)，灯丝尖处于栅孔中心。栅极上100~1000V 的负电场，使灯丝的电子发射达到一定程度时，不再能继续随温度增加而增加，即达到空间电荷的饱和（这种提法是错误的）。离开栅极一定距离有一个中心有孔的阳极，在阳极和阴极间加有一个很高的正电压称为加速电压[1]，它使电子束加速而获得能量。加速电压的范围在1~30kV，其值越大电子束能量越大，反之亦然。
加速电压的选用视样品的性质( 含导电性) 和倍率等来选定。当样品导电性好且不易受电子束损伤时可选用高加速电压，这时电子束能量大对样品穿透深（尤其是低原子序数的材料）使材料衬度减小图像分辨率高。但加速电压过高会产生不利因素，电子束对样品的穿透能力增大，在样品中的扩散区也加大，会发射二次电子和散射电子甚至二次电子也被散射，过多的散射电子存在信号里会出现叠加的虚影从而降低分辨率，目前我所用的扫描电子显微镜(TESCAN TS 5136MM) 的加速电压可在1~30kV 内任意调节，采用加速电压1~30 kV（见图1）。
图1 分别加速电压为1kV，10kV，30kV 的SEM 像,
当样品导电性差时，又不便喷碳喷金, 还需保存样品原貌的这类样品容易产生充放电效应，样品充电区的微小电位差会造成电子束散开使束斑扩大从而损害分辨率。同时表面负电场对入射电子产生排斥作用，改变电子的入射角，从而使图像不稳定产生移动错位，甚至使表面细节根本无法呈现，加速电压越高这种现象越严重，此时选用低加速电压以减少充、放电现象，提高图像的分
辨率。
2 扫描速度和信噪比
在显像管的屏幕上电子束每行扫描约2000 点，每帧画面约2000 行，每秒钟扫描25 帧(驰奔：这么高的像素数，进行TV扫描成像根本不现实，明显有误, 信号探测器YAG的响应时间是80ns，也就是0.08微妙，只停留0.01微妙什么都看不见）。这就意味着每个点上只停留0.01μs[2]。电子束对样品的相互作用以及检测器对这种作用的响应很慢，即在0.01μs 期间每个点上获得的信号很弱，需经过放大才能看清，这会带来很多的噪音降低信噪
比。扫描速度的选择会影响所拍摄图像的质量，如果拍图的速度太快信号强度很弱。另外由于无规则信号的噪音干扰使分辨率下降。如果延长扫描时间会使噪音相互平均而抵消，因此提高信噪比增加画面的清晰程度。但扫描时间过长，电子束滞留在样品上的时间就会延长，电子束会使材料变形，降低分辨率甚至出现假象，特别对生物和高分子样品，观察时扫描速度不能太慢，采用TESCAN TS5136MM 扫描电子显微镜常规采用速度每个点上只停留0.04μs。
3 束斑直径和工作距离
在SEM 中束斑直径决定图像的分辨率。束斑的直径越小图像的分辨率越高。一般来讲束斑直径的大小是由电子光学系统来控制，并同末级透镜的质量有关。如果考虑末级透镜所产生的各种相差，则实际照射到试样上的束斑直
径d 为[3]
d2=d02+ds2+dc2+df2 (1) （驰奔注：公
式中2为指数项）
式中，d0 高斯斑直径；ds 由于透镜球象差引起的电子探针的散漫圆直径；dc 由于透镜色差所引起电子探针的散漫圆直径；df 由于衍射效应所
造成电子探针的散漫圆直径。
在扫描电子显微镜的工作条件下：ds>>dc，df。因此公式(1) 可
以近似为：d2=d02+ds2。
因为d0 与同末级透镜的励磁电流有关，而后者又与工作距离WD 有关。WD 越小，要求末级透镜的励磁电流愈大，相应的d0 愈小。此外对于一定质量的透镜来讲，球象差系数也是同工作距离WD 有关，WD 愈小相应的Cs （透镜的球象差系数）也愈小。因此为获得高的图像分辨率则束斑直径要小，同时需要采用小的工作距离。如果探针电流过高，电子束斑缩小过度，图像中就容易出现噪声。如果要观察高低不平的样品表面，要求很高的焦深，则需要采用大的工作距离，同时需要注意，图像的分辨率会明显降低。
4 探针电流
探针电流直接影响到束斑直径、图像信号强度、分辨率以及图像清晰及失真程度等参数，而这些参数间又存在矛盾。电流越大电子束的束斑直径越小，（驰奔注：描述错误，可能是编辑的问题）使分辨率增大，景深也增大。但是信号弱时，亮度有时会显得不足、信噪比降低。对于一些高分子材料、生物样品或一些不导电的样品采用较大的探针电流，产生的电荷不能及时扩散迁移而形成积累，因而产生放电现象，难以得到高质量的形貌图片；但是如果探针电流过小，会由于二次电子的信号较弱，本底杂散信号影响比较大，分辨率会下降，在高倍率下影响严重。因此探针电流选择的原则是在反差和亮度满足正常的情况下，加大探针电流，以便得到最高的分辨率和较大的景深范围。但是对于低倍率观察图像时要求丰富的层次结构为主，需要采用小一点的探针电流。
扫描电镜TESCAN 5136 的电子探针电流与束斑直径的关系（见图2）。探针电流越大，束斑直径越小，（驰奔注：这个明显错误，可能是编辑的问题）因此选择适合于放大倍数、观察条件（加速电压、样品倾斜角度等）和
样品图像质量的探针电流是明智的。
图2 TESCAN 5136 的探针电流和束斑直径之间的关系
( 驰奔注：探针电流单位是纳安nA而不是毫安mA，另外探针直径与探针电流的三分之八次方成正比，上图表明显给错,不是编辑的问题）
5 象散校正
消象散器实际上是针对各种因素而造成的电子束束斑弥散圆，
对于非对称造成的轴上象散都可以用消象散器来校正。对于TESCAN 5136 扫描电镜，是装有八极电磁式的消象散器，如图3 来消除象散对成像的影响。
图3 八极电磁式消象散器八极电磁式消象散器原理[4] 是根据洛伦兹力力的作用原理，这种场使沿光轴方向运动的电子受到一附加的力，在垂直于光轴的平面中，具有椭圆对称性的校正力，通过改变两组线包中电流的大小和方向，使校正场的作用补偿原透镜场的椭圆性，从而获得截面为圆形的电子束。
图像如果有象散，不仅使图像产生失真，而且图像的清晰度也会明显下降，如图4 物镜光阑对中与未对中的聚焦状态：（a）准确对中原图像正圆，失焦时向四周均匀发散；(b) 光阑有偏，正交时图像成椭圆，且有象散；（c) 光阑偏中较大时，失焦图像流动（驰奔注：光阑是否对中不会造成椭圆斑，而是引起图像在某个方向晃动，这个描述明显不对）。当物镜光阑的污染不是很严重时，或由于样品的不同性质造成的微小象散时，可以借助仪器的消象散器产生一个相反的小磁场来抵消象散的偏离度。由于消象散器是一个八面的电磁体，可以多个方向调节，得到最清晰、细节最多、并且不失真的样品原貌。图5 中图像分别是存在象散的正聚焦，存在象散的过聚焦或欠聚焦，校正象散的正聚
焦结果。
图4 物镜光阑对中与未对中的聚焦状态
图5 不同聚焦情
况下的成像
1. 存在象散的正聚焦；
2. 存在象散的过聚焦或欠聚焦；
3. 校正象散的正聚焦随着电镜使用时间的增加，物镜光阑等部件会受各种来自外界各种因素的污染，再加上各种样品对电子的散射程度不同，角度不同造成的象散大小和方向也不尽相同。所以在观察图像尤其是高倍率图像时，要经常对象散加以微调，否则会由于象散的原因使图像的质量大大降低。
6 其它干扰
反差对比度：图像大的反差会使图像富有立体感，但是过大的反差会损失一些细微结构；图像小的反差会使图像层次丰富和柔和，但是过小的反差也会丧失细节；对于导电的样品在遇到电子后会产生放电现象，使反差降低，因此要根据不同的样品进行自动和手动调节反差对比度。
真空和清洁：真空度不够时会使样品被盖上一层污染物，不能得到高分辨图像，镜筒和物镜光阑被污染，需及时进行清洁处理，否则在图像中会观察到象散，关掉电子束的前后瞬间图像发生位移，严重影响图像质量也会有损
仪器的使用。
镀金条件的选择：根据不同的样品采取不同的喷镀条件，如喷镀时间、喷镀电流以及喷镀高度来选取合适的镀层厚度。一般对于样品的形貌变化不大的可以采用的镀层，形貌变化大的可以采用厚的镀层。
机械振动：电源稳定度和外界杂散磁场会使图像出现锯齿形畸变边缘，特别是在高倍率时更容易观察到。震动造成在不同时记录的象元排列位置随着震动频率发生挪动，从而使图像变得模糊或变形，观察高倍率图像时，相应的
震动效应对图像质量的影响更为严重。
嘈杂噪音：如机械泵工作声音，除湿机工作声音、拍摄高倍率图像时说话的声音以及手机打电话信号干扰(手机信号为高频电磁波，不会对电子束造成影响，但一定要太大声音说话）等对图像产生很大的影响，致使图像的分
辨率降低。
7 总结
总而言之，影响图像质量的因素很多（见图6）。
图6 影响SEM 图像质量的因素
图像的质量高低除仪器本身存在的问题外，更主要是操作条件决定的。应根据不同的样品选择最佳的扫描
参数，以便得到高质量的图像。
参考文献
1 马金鑫, 朱国凯. 扫描电子显微镜入门[ Ｍ], 北京: 科学出版社, 1985
2 懂炎明. 高分子分析手册，北京：中国石化出版社，2004，（3）: 520
3 廖乾除，蓝芬兰. 扫描电镜原理及应用技术，北京：冶金工业出版社，1990
4 张良平，付建华. 扫描电镜中象散的消除，分析测试仪器通讯，1994，（2）:44~48
Analysis of the iactors influencing image quality of scanning electron microscope
Zhou Guangrong
(The Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymer and Department of Macromolecule Science,
Fudan University, Shanghai 200433)
Abstract The factors and their influences on SEM image quality were discussed in this paper. The selections of
影像科图像质量评价
影像科图像与报告质量评价制度根据医院规定与科室具体情况及发展的要求，制定相应的质控、项目评价、改进措施制度。 一、科主任负责全部的质控指标检查CT检查由石应同志负责质控指标，普放检查由袁林同志负责质控指标MR 检查由黄静同志负责质控指标，报告书写由王大江同志负责质控指标。 二、要求各部门认真做好检查及报告质量的督查，对不合格的投照检查CT 扫描MR检查和相关不合格的报告要进行及时的修改更正，提出相应的改进措施及方案，做好相关的记录。 三、普放CR、DR 质控指标，登记时是否与患者的姓名、性别、年龄、检查部位一致，投照时是否与申请单一致，扫描图像后投照部位的左右一定要标记准确，对投照条件使用不佳的图像不要传输，一定要重新投照后再传输，对打印胶片时，外科需要手术的患者和内科有病变的片子一定要打1：1 的胶片，对普放报告要及时检查描述的准确性，左右的描述及意见，及诊断意见的正确与否。 CT 质控量指标，CT 扫描检查的患者的姓名、性别、年龄、扫描部位是否与申请单一致，扫描所用的参数是否符合扫描部位的要求，对不符合要求的要及时纠正，对诊断报告的描述是否符合影像表现，诊断是否恰如其分，对错误的要及时修改。 MR质控量指标，MR扫描检查的患者的姓名、性别、年龄、扫描部位是否与申请单一致，扫描所用的参数是否符合扫描部位的要求，对不符合要求的要及
时纠正，对诊断报告的描述是否符合影像表现，诊断是否恰如其分，对错误的要及时修改。 六、对修改的检查及报告要做好相关记录。 七、对不按照上述标准执行的按相关文件做相应的处理。
图像及报告质量评价小组成员及职责为加强影像科图像质量管理和质量控制，保证影像科诊断质量与医疗安全，并明确图像质量评价小组。 一、影像科图像及报告质量评价小组成员如： 组长： 成员： 技师组： 诊断组： 二、影像科图像与报告质量评价小组职责： （一）影像科应建立图像及报告质量评价小组，小组成员应包括影像科主任、影像诊断医师、影像科技师。 （二）影像科图像与报告质量评价小组负责图像与报告质量评价的全面实施，组织定期和不定期的核查。 （三）影像科技师负责检查扫描过程的质量控制，发现图像质量问题应及时解决。 （四）影像诊断医师负责诊断操作的质量控制和图像诊断质量控制，发现问题应及时解决并与技师沟通。 （五）每月进行图像质量评价记录。
影像科图像质量评价
影像科图像质量评价文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
影像科图像与报告质量评价制度根据医院规定与科室具体情况及发展的要求，制定相应的质控、项目评价、改进措施制度。 一、科主任负责全部的质控指标检查CT检查由石应同志负责质控指标，普放检查由袁林同志负责质控指标MR 检查由黄静同志负责质控指标，报告书写由王大江同志负责质控指标。 二、要求各部门认真做好检查及报告质量的督查，对不合格的投照检查 CT 扫描 MR 检查和相关不合格的报告要进行及时的修改更正，提出相应的改进措施及方案，做好相关的记录。 三、普放 CR、DR 质控指标，登记时是否与患者的姓名、性别、年龄、检查部位一致，投照时是否与申请单一致，扫描图像后投照部位的左右一定要标记准确，对投照条件使用不佳的图像不要传输，一定要重新投照后再传输，对打印胶片时，外科需要手术的患者和内科有病变的片子一定要打 1：1 的胶片，对普放报告要及时检查描述的准确性，左右的描述及意见，及诊断意见的正确与否。 CT 质控量指标，CT 扫描检查的患者的姓名、性别、年龄、扫描部位是否与申请单一致，扫描所用的参数是否符合扫描部位的要求，对不符合要求的要及时纠正，对诊断报告的描述是否符合影像表现，诊断是否恰如其分，对错误的要及时修改。MR质控量指标，MR扫描检查的患者的姓名、性别、年龄、扫描部位是否与申请单一致，扫描所用的参数是否符合扫描部位的要求，对不符合要求的要及时纠正，对诊断报告的描述是否符合影像表现，诊断是否恰如其分，对错误的要及时修改。 六、对修改的检查及报告要做好相关记录。
放射科图像质量评价标准(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】 放射科图像质量评价标准 （2016年修订） 一、一般要求 1、X线照片满足影像诊断要求。 2、X线照片标识，左右标志正确，检查号、检查日期、检查医院、被检者姓名、性别、年龄、图像放大比例或比例尺等信息完整。 3、图像放大比例一致：正位片与侧位片或斜位片放大比例一致。同一部位不同时间摄片放大比例一致。 4、整体画面布局美观，影像无失真变形。 二、优质图像标准 1、密度合适 2、层次分明 3、摄影体位标准： 4、照射野大小合适: 被检部位影像全部在照片上显示,但不应过多包含非检查部位，尤其是内分泌腺；重点组织界限清楚；脊柱应含相邻椎体；四肢长骨应至少包括1个邻近关节；肋骨应包括第1或第12肋骨。 5、无体外伪影。 6、无运动伪影。 7、特殊检查体位应标注。 8、胶片无污片、划片、粘片、指纹。
放射科图像质量评价内容及方法 项目评价内容和方法扣分 图像对比看电脑图片或胶片图像，对比欠佳5 图像层次看电脑图片或胶片，层次欠分明 5 投照野控制投照野过大或包括不全 5 伪影不影响诊断的伪影，如内衣扣、金属线5 有可能误认为病变的伪影 50 伪影范围较大，掩盖诊断区。50 呼吸伪影或运动伪影5~10 抽查胶片，有污片、划片、粘片 5 图像标识不完整 5 图像重要标识如左右、姓名、性别错误 50 摄影体位不标准15~20 特殊体位无标注，如腹部立位位，水平侧位10 摄影部位错误对照申请单和摄影部位是否一致50 图像放大比例抽查胶片，图像放大比例是否一致5 用片统一，尺寸合理抽查胶片 5 质量等级评价方法：结合DR影像质量要求，每份图像为100分，扣完为止。 优：≥90分良：80~89分合格：70~79分不合格：＜70分
影响扫描电镜图像质量的因素分析
影响扫描电镜图像质量的因素分析 摘要：本文介绍影响扫描电镜图像质量的因素及其对图像质量的影响，分别从加速电压、扫描速度和信噪比、束斑直径、探针电流、消像散校正、工作距离以及反差对比等分析图像质量的变化原因，提出提高图像质量的方法。 关键词: 扫描电子显微镜 SEM 图像质量 扫描电子显微镜是（Scanning Electron Microscope,SEM）是20 世纪30 年代中期发展起来的一种多功能的电子显微分析仪器。SEM 以其样品制备简单、图像视野大、景深长、图像立体感强，且能接收和分析电子与样品相互作用后产生的大部分信息，因而在科研和工业等各个领域得到广泛应用。 但是扫描电镜是非常精密的仪器，结构复杂，要想得到能充分反映物质形貌、层次清晰、立体感强和分辨率高的高质量图像仍然是一件非常艰难的事情，本文针对工作中出现的问题，分析影响图像质量的因素，讨论如何根据样品选择最佳观察条件。 1 加速电压 扫描电镜的电子束是由灯丝通电发热温度升高，当钨丝达到白热化，电子的动能增加到大于阳离子对它的吸引力( 逸出功) 时，电子就逃逸出去。在紧靠灯丝处装上有孔的栅极( 也叫韦氏盖)，灯丝尖处于栅孔中心。栅极上100~1000V 的负电场，使灯丝的电子发射达到一定程度时，不再能继续随温度增加而增加，即达到空间电荷的饱和（这种提法是错误的）。离开栅极一定距离有一个中心有孔的阳极，在阳极和阴极间加有一个很高的正电压称为加速电压[1]，它使电子束加速而获得能量。加速电压的范围在1~30kV，其值越大电子束能量越大，反之亦然。 加速电压的选用视样品的性质( 含导电性) 和倍率等来选定。当样品导电性好且不易受电子束损伤时可选用高加速电压，这时电子束能量大对样品穿透深（尤其是低原子序数的材料）使材料衬度减小图像分辨率高。但加速电压过高会产生不利因素，电子束对样品的穿透能力增大，在样品中的扩散区也加大，会发射二次电子和散射电子甚至二次电子也被散射，过多的散射电子存在信号里会出现叠加的虚影从而降低分辨率，目前我所用的扫描电子显微镜(TESCAN TS 5136MM) 的加速电压可在1~30kV 内任意调节，采用加速电压1~30 kV（见图1）。
影像科图像质量评价标准
影像科图像质量评价标准 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
影像科图像质量评价标准 一、图像质量保证组织和人员职责分工 影像科建立图像质量保证工作小组，小组成员包括高年资影像诊断医师、影像科技师、影像设备维修人员相关专业工程技术人员。 影像质量保证工作小组成员中，影像设备维修人员或相关专业技术人员负责影像设备正常运行，保证影像设备运行稳定，参数准确，发生设备故障及时检修。技师负责检查扫描过程的质量控制。影像诊断医师负责诊断操作的质量控制和影像诊断质量报告的控制。 二、图像质量评价制度 影像技术质控每周一次。根据影像质量评价标准，评价影像质量，分析不合格片和差级片原因，提出改进办法。 在日常诊断读片的同时，从诊断角度，对影像质量进行评价，发现图像质量不能满足影像诊断，技师与技术人员沟通，提出改进建议。 定期进行影像诊断与手术、病理或出院诊断随访对比，统计影像诊断与临床诊断的符合率，分析误诊漏诊原因，不断总结经验，提高诊断正确性。 三、图像质量评价标准 （一）一般要求 1、被检查器官和结构在检查范围内可观察到。主要结构、解剖结构、解剖细节清晰辨认，影像能满足影像诊断要求。
2、照片中的诠释齐全、无误、左右标志、检查号、检查日期、检查医院、被检查者姓名、性别、年龄、图像放大比例或比例尺等信息完整。正确放置铅号码，以分辨前后位或前位。 3、用片统一，用片寸合理，分隔规范，照射野大小控制适当。成人胸片不小于11x14英寸，成人四肢不小于10x12英寸。 4、图像放大比例一致：正位片、侧位片或斜位片放大比例不小于65%。 5、整体画面布局美观，影像无失真变形。 6、对辐射敏感的组织和器官应尽可能的屏蔽。 7、对不同检查部位的影像质量标准参照《影像科管理与技术规范》X片影像标准。 （二）优质片标准 1、密度合适（照片中诊断密度范围控制在—之间）； 2、层次分明（不同部位要求不同）； 3、摄影体位正确：被检组织影像全部在照片上显示；重点组织界限清楚；脊柱应含相邻椎体；四肢应包括临近关节；肋骨应包括第1或第12肋骨；组织影像应符合正常的解剖投影，无失真； 4、无技术操作缺陷：无体外阴影，无污片、划片、粘片、水迹、指纹、漏光、静电等阴影 （三）良级片标准
影像图像质量评价表.doc
影像图像质量评价： 以每天阅片的形式对每一张图像进行评价，参加人员前一天夜班、当天 上夜班、白班、技术组人员。 日期：影像号：操作员：分数：内容备注扣分标准扣分 1. 图像对比看电脑图片或胶片图像，对比欠佳 5 2. 图像层次看电脑图片或胶片图像，层次欠分明 5 3 被检查者部位、肢位置不正、照片上下、左右边缘不对 5 体位置准确，照片上称、体位不标准 下、左右边缘对称 4. 人为伪影如未去除金属物引起的伪影10 5. 运动伪影不影响诊断5-10 6. 设备伪影不影响诊断5-10 7. 拼音错误如‘ o’拼为‘ e’等10 8. 图像标识不完整 5 9. 图像重要标识错如左右 . 姓名 . 性别错误50 误 10. 造影片造影剂造影剂显影不均匀、充盈吧不满意55 显影均匀、充盈满意 11 图像后处理方法不准确，不影响诊断10 12. 检查部位错误对照申请单和检查部位是否一致50 日期 : 影像号：操作员：分数：内容备注扣分标扣分 准 1. 图像对比看电脑图片或胶片图像，对比欠佳 5 2. 图像层次看电脑图片或胶片图像，层次欠分明 5 3 被检查者部位、肢位置不正、照片上下、左右边缘不对 5 体位置准确，照片上称 下、左右边缘对称 4. 人为伪影如未去除金属物引起的伪影10 5. 运动伪影不影响诊断5-10 6. 设备伪影不影响诊断5-10 7. 拼音错误如‘ o’拼为‘ e’等 8. 图像标识不完整 5 9. 图像重要标识错如左右 . 姓名 . 性别错误50 误 10. 造影片造影剂造影剂显影不均匀、充盈吧不满意55 显影均匀、充盈满意 11 图像后处理方法不准确，不影响诊断10 12. 检查部位错误对照申请单和检查部位是否一致50 质量等级评价方法：结合影像质量要求，每份图像为100 分，扣完为止 优：≥ 90 分良： 80~89 分差： 70~79分不合格：＜ 70 分
扫描电镜及能谱分析—南理工
扫描电镜及能谱分析 实验报告书 班级：9131161502 学号：913116150208 姓名：安志恒 理工大学 材料科学与工程学院 2016．5. 30 一、实验目的 1. 了解扫描电子显微镜的基本结构和工作原理 2. 了解扫描电镜的一般操作过程 3. 了解扫描电镜的图像衬度和图像分析方法
二、扫描电子显微镜的基本结构和工作原理 1. 基本结构 镜筒：包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统 电子信号收集与处理系统 电子信号的显示与记录系统 真空系统及电源系统 实验仪器为美国FEI 公司生产的场发射环境扫描电子显微镜(FEI Quanta 250 FEG)，能高效地收集电子显微图像、衍射花样、元素分布等有用信息，并能直接进行纳米尺度的观察和研究，实现对金属或纳米材料在原子尺度上微结构和缺陷的表征。主要技术指标：高真空模式二次电子(SE)像分辨率：30 kV 时优于 1.0 nm；高低真空模式背散射电子(BSE)像：30 kV 时优于 2.5 nm；加速电压：0.2 kV-30 kV；放大倍数：14 倍-100 万倍；电子枪：Schottky 场发射电子枪，最大束流200 nA；探测器：二次电子、背散射电子、红外CCD 相机；能谱仪：分析型SDD 硅漂移电制冷探测器，元素分析围Be(4)~Pu(94)；EBSD 电子背散射衍射分析仪。 扫描电子显微镜的结构主要由电子光学系统；信号检测处理、图像显示和记录系统以及真空系统三大系统组成。其中，电子光学系统是扫描电子显微镜的主要组成部分。FEI Quanta 250 FEG 扫描电子显微镜的主要组成部分如图 1 所示，包括电子枪、两级聚光镜、扫描控制单元、物镜、样品室以及各类探测器等组成。 2. 工作原理 电子枪产生束流细小稳定、角度分散性小的电子束，作为照明光源。电子束首先进入由数级电磁透镜组成的聚光镜聚焦后形成纳米束斑照射于样品表面。入射样品的电子与样品表面原子发生交互作用产生各种信号，如二次电子、背散射电子和特征X射线。扫描电子显微镜的探测器系统收集并放大各类信号，并转换成电压值(与信号强度成正比)传送到监视器，用于控制扫描点对应图像的亮度。扫描控制单元产生信号，通过上下偏转线圈，使电子束产生偏转并以光栅模式样品表面选择区域扫描。扫描过程中，随着收集到信号的强度变化，探测器不断向显示器发生电压值，而监视器则把收集到的信号调制成与样品扫描区域相对应的图像。因此，扫描电子显微镜的放大倍率，实际上为监视器图像扫描幅度A c与样品上同步扫描幅度A s的比值，即A = A c/A s。通过改变电子束在样品表面的扫描幅度，可以连续改变扫描电子显微镜的放大倍率。
影像科图像质量评价
影像科图像质量评价Newly compiled on November 23, 2020
影像科图像与报告质量评价制度 根据医院规定与科室具体情况及发展的要求，制定相应的质控、项目评价、改进措施制度。 一、科主任负责全部的质控指标检查CT检查由石应同志负责质控指标，普放检查由袁林同志负责质控指标MR 检查由黄静同志负责质控指标，报告书写由王大江同志负责质控指标。 二、要求各部门认真做好检查及报告质量的督查，对不合格的投照检查CT 扫描MR检查和相关不合格的报告要进行及时的修改更正，提出相应的改进措施及方案，做好相关的记录。 三、普放CR、DR 质控指标，登记时是否与患者的姓名、性别、年龄、检查部位一致，投照时是否与申请单一致，扫描图像后投照部位的左右一定要标记准确，对投照条件使用不佳的图像不要传输，一定要重新投照后再传输，对打印胶片时，外科需要手术的患者和内科有病变的片子一定要打1：1 的胶片，对普放报告要及时检查描述的准确性，左右的描述及意见，及诊断意见的正确与否。 CT 质控量指标，CT 扫描检查的患者的姓名、性别、年龄、扫描部位是否与申请单一致，扫描所用的参数是否符合扫描部位的要求，对不符合要求的要及时纠正，对诊断报告的描述是否符合影像表现，诊断是否恰如其分，对错误的要及时修改。 MR质控量指标，MR扫描检查的患者的姓名、性别、年龄、扫描部位是否与申请单一致，扫描所用的参数是否符合扫描部位的要求，对不符合要求
的要及时纠正，对诊断报告的描述是否符合影像表现，诊断是否恰如其分，对错误的要及时修改。 六、对修改的检查及报告要做好相关记录。 七、对不按照上述标准执行的按相关文件做相应的处理。 图像及报告质量评价小组成员及职责 为加强影像科图像质量管理和质量控制，保证影像科诊断质量与医疗安全，并明确图像质量评价小组。 一、影像科图像及报告质量评价小组成员如： 组长： 成员： 技师组： 诊断组： 二、影像科图像与报告质量评价小组职责： （一）影像科应建立图像及报告质量评价小组，小组成员应包括影像科主任、影像诊断医师、影像科技师。 （二）影像科图像与报告质量评价小组负责图像与报告质量评价的全面实施，组织定期和不定期的核查。 （三）影像科技师负责检查扫描过程的质量控制，发现图像质量问题应及时解决。 （四）影像诊断医师负责诊断操作的质量控制和图像诊断质量控制，发现问题应及时解决并与技师沟通。
影像科报告诊断质量评价标准
诊断报告书写格式和质量评价标准 （一）诊断报告书写格式参照我科《影像诊断报告书写规范》（二）承诺出报告时间： 1、X线平片报告：急诊30分钟，普通2小时；胃肠等特殊造影：当日出片。 2、CT、MR报告：急诊30分钟，普通24小时内（隔日上午9点30 分前）。 3、特殊病例在与患者及家属沟通后于48小时内发出。 （三）诊断报告质量评价标准 1、良好的影像诊断报告：书写格式符合诊断报告书写规范。要求项目齐全，影像描写如实反映影像学改变，影像描述与诊断意见一致，重点突出，条理清楚，术语准确，字迹清析。 2、不符合影像诊断报告要求的：①影像描述与诊断意见矛盾；②书写过于简单；③用语不规范；④病灶主要象征未描述错误；⑤字迹不清。 （四）读片及随访质量控制 1、每工作日读片对疑难病例进行集中讨论，讨论意见及时作出记录。 2、每月及时登记病例随访结果并利用PACS及相关系统统计诊断符合率，结合诊断随访结果每月进行一次随访病例学习，并对重点病例进行讨论，提高医师诊断水平。 读片及报告书写制度 (1)每日集体读片，安排在上午晨会后，由当班医师选出疑难病例和典型病例进行讨论和示教，以便集思广益，提高诊疗质量。 (2)读片应密切结合病史、体格检查及其他必要的检查资料进行充分讨论，遇有疑难问题时，可协同超声、核医学和各有关科室会诊解决。 (3)诊疗报告必须按要求逐项填写，描述和分析应符合规范要求，并作出诊断或提出参考意见。报告医师应签全名，并由主治医师或以上人员负责复审签发。 (4)诊疗报告发出：急诊检查于完成后半小时内出报告（从检查结束到报告时间），普通X线平片2小时内出报告，CT、MR普通检查当日出报告，CT、MR特殊病例及特殊检查48小时内出报告。特殊情况
扫描电镜及能谱分析南理工
扫描电镜及能谱分析实验报告书 班级：9131161502 学号：913116150208 姓名：安志恒 南京理工大学 材料科学与工程学院 2016．5. 30
一、实验目的 1. 了解扫描电子显微镜的基本结构和工作原理 2. 了解扫描电镜的一般操作过程 3. 了解扫描电镜的图像衬度和图像分析方法 二、扫描电子显微镜的基本结构和工作原理 1. 基本结构 镜筒：包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统 电子信号收集与处理系统 电子信号的显示与记录系统 真空系统及电源系统 实验仪器为美国FEI 公司生产的场发射环境扫描电子显微镜(FEI Quanta 250 FEG)，能高效地收集电子显微图像、衍射花样、元素分布等有用信息，并能直接进行纳米尺度的观察和研究，实现对金属或纳米材料在原子尺度上微结构和缺陷的表征。主要技术指标：高真空模式二次电子(SE)像分辨率：30 kV 时优于1.0 nm；高低真空模式背散射电子(BSE)像：30 kV 时优于2.5 nm；加速电压：0.2 kV-30 kV；放大倍数：14 倍-100 万倍；电子枪：Schottky 场发射电子枪，最大束流200 nA；探测器：二次电子、背散射电子、红外CCD 相机；能谱仪：分析型SDD 硅漂移电制冷探测器，元素分析范围Be(4)~Pu(94)；EBSD 电子背散射衍射分析仪。 扫描电子显微镜的结构主要由电子光学系统；信号检测处理、图像显示和记录系统以及真空系统三大系统组成。其中，电子光学系统是扫描电子显微镜的主要组成部分。FEI Quanta 250 FEG 扫描电子显微镜的主要组成部分如图1 所示，包括电子枪、两级聚光镜、扫描控制单元、物镜、样品室以及各类探测器等组成。
(推荐)放射科图像质量评价标准
放射科图像质量评价标准 （2016年修订） 一、一般要求 1、X线照片满足影像诊断要求。 2、X线照片标识，左右标志正确，检查号、检查日期、检查医院、被检者姓名、性别、年龄、图像放大比例或比例尺等信息完整。 3、图像放大比例一致：正位片与侧位片或斜位片放大比例一致。同一部位不同时间摄片放大比例一致。 4、整体画面布局美观，影像无失真变形。 二、优质图像标准 1、密度合适 2、层次分明 3、摄影体位标准： 4、照射野大小合适: 被检部位影像全部在照片上显示,但不应过多包含非检查部位，尤其是内分泌腺；重点组织界限清楚；脊柱应含相邻椎体；四肢长骨应至少包括1个邻近关节；肋骨应包括第1或第12肋骨。 5、无体外伪影。 6、无运动伪影。 7、特殊检查体位应标注。 8、胶片无污片、划片、粘片、指纹。
放射科图像质量评价内容及方法 项目评价内容和方法扣分 图像对比看电脑图片或胶片图像，对比欠佳5图像层次看电脑图片或胶片，层次欠分明 5 投照野控制投照野过大或包括不全 5 伪影不影响诊断的伪影，如内衣扣、金属线 5
有可能误认为病变的伪影50 伪影范围较大，掩盖诊断区。50 呼吸伪影或运动伪影5~10 抽查胶片，有污片、划片、粘片 5 图像标识不完整5 图像重要标识如左右、姓名、性别错误50 摄影体位不标准15~20 特殊体位无标注，如腹部立位位，水平侧位10 摄影部位错误对照申请单和摄影部位是否一致 50 图像放大比例抽查胶片，图像放大比例是否一致5 用片统一，尺寸合理抽查胶片 5 质量等级评价方法：结合DR影像质量要求，每份图像为100分，扣完为止。 优：≥90分良：80~89分合格：70~79分不合格：＜70分 （注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）
扫描电镜和能谱仪
扫描电镜和能谱仪 一、实验目的 1.了解能谱仪的原理、结构。 2.运用扫描电子显微镜/能谱仪进行样品微观形貌观察及微区成分的分析。 3.掌握扫描电镜及能谱仪的样品制备方法。 二、实验原理 能谱仪（EDS）是利用X光量子有不同的能量，由Si(li)探测器接收后给出电脉冲讯号，经放大器放大整形后送入多道脉冲分析器，然后在显像管上把脉冲数－脉冲高度曲线显示出来，这就是X光量子的能谱曲线。 1.简介 特征X射线分析法是一种显微分析和成分分析相结合的微区分析，特别适用于分析试样中微小区域的化学成分。其原理是用电子探针照射在试样表面待测的微小区域上，来激发试样中各元素的不同波长(或能量)的特征X射线(或荧光X射线)。然后根据射线的波长或能量进行元素定性分析，根据射线强度进行元素的定量分析。 2.了解EX-250能谱仪的原理及构造 X 射线的产生是由于入射电子于样品发生非弹性碰撞的结果，当高能电子与原子作用时, 它可能使原子内层电子被激发，原子处于激发状态，内层出现空位，此时，可能有外层电子向内层跃迁，外层和内层电子的能量差就以光子的形式释放出来，它就是元素的特征X射线。 1）分析原理高能电子束与样品原子相互作用，可引起一个内层电子的发射，使原子处于高能激发态。在原子随后的去激过程中，即外层的电子发生跃迁时，会发射出某个能量的特征X-射线或俄歇电子，使原子降低能量。若以辐射特征X-射线的形式释放能量，则 λ=hc/E λ=hc/E K -E L2 式中，λ－特征X射线的波长；E －特征X射线的能量；h —普朗克常数；c —光子。元素的特征 X 射线能量和波长各有其特征值。莫塞莱定律确定了特征 X-射线波长与元素的原子序数Z之间的关系： λ＝ P（Z ?σ）-2 式中，P —对特定始、终态的跃迁过程P为常数；σ—核屏蔽系数，K系谱线时σ＝1。2）能谱仪构造
医学影像质量评价制度及标准量
医学影像质量评价制度及标准量 影像科诊断组及技术组每月底进行一次医学影像质量评价，总结经验改正不足，并由专人负责详细记录结果。 一、常规X线影像质量标准 医学影像质量控制标准制定目的，是以最低辐射剂量、最高影像质量，为临床提供可信赖的医学影像信息，他由医学影像检查的正当化和成像过程最优化来体现。医学影像质量综合评价应以成像过程最优话的三条主线，给出影像综合评价标准： 1．以诊断学要求为依据 2．以能满足诊断学要求的技术条件为保证 3．同时充分考虑减少影像检查的辐射计量 二、常规X线影像质量控制 1．诊断学要求 2．影像显示标准 影像显示标准系指在照片影像上能显示特别重要的解剖 结构和细节，并用可见程度来表示其性质。可见程度的表征可分为三级：隐约可见：解剖学结构可探知，但细节未显示，只特征可见；可见：解剖学结构的细节可见，但不能清晰辨认，即细节显示；清晰可见：解剖学结构的细节能清晰辨认，即细节清晰。以上规定的解剖学结构和细节能在照片上看
到。从而有助于作出准确的诊断。这取决于正确的体位设计、病人的配合以及成像系统的技术技能。 3．重要的影像细节： 这些标准为在照片影像上应显示的重要解剖学细节提供 了最小尺寸的定量信息。这些细节也许是病理性的，也可能是不存在的。 4．体位显示标准：体位显示标准以相应摄影位置的体位显示标准为依据。 5．成像技术标准：为满足诊断学要求所必需的成像技术的合理组合。成像技术条件的参数是：摄影设备、标称焦点、管电压、总滤过、滤线栅比、屏/片体系感度、摄影距离、自动暴光控制探测野、暴光时间、防护屏蔽，共10项。 6受检查者计量标准：影像综合评价标准同时给出各种摄影类型的标准体型下，病人体表入射剂量的参考值。 7．照片影像特定解剖点的密度标准范围：密度是构成影像的基础，对比度是影像形成的本质。文本件设定的不同部位特定解剖点的密度范围，作为定量评价照片影像质量标准的参考值。
图像质量评价标准模板
图像质量评价标准 | 一、评价参数 ( 一) 对比度 1、客观对比度: 物体本身的差异, 由被检体的密度和厚度决定。 2、 x线对比度: 穿过人体后, x线强度上的差异。 3、图像对比度: x线照片上所表现出的密度差。 客观对比度是成像的基础, 图像对比度是图像的最基本特征。 下图很好的说明了以上三个对比度: 1、客观对比度: 骨骼、软组织、气体存在密度上的差别。 2、 X线对比度: 透过不同组织形成的X线强度上的差别。 3、图像对比度: 图像上形成的黑白差别。 对比度分辨率 是指将客观对比度转换成图像对比度的能力。 分辨率高的成像装置可将低对比的组织区分开; 分辨率低的成像装置只能将高对比的组织区分开。例如: CT与平片。 左图是普通平片, 属于分辨率低的装置( X线机) 摄取的片子; 右图是胸部CT横断片, 属于高分辨率的装置( CT机) 摄取的片子。对低对比的组织的区分能力, CT高于平片( 即分辨率高的成像装置可将低对比的组织区分开) , 而平片只能区分差别较大组织( 即分辨率低的成像装置只能将高对比的组织区分开) 。
( 二) 模糊 1、指物体的边界不清楚。 2、原因: 每个物点的像向周围有不同程度的扩展。 3、影响: 降低了图像的清晰度。 空间分辨率: 区分相互靠近的两个物体细节的能力。用LP/mm表示。是评价影像设备性能优劣的重要指标。 以下是电影《神话》的一幅海报, 表现的是图像的模糊。 下图是一幅分辨率较高的图片, 图像较清晰。 ( 三) 噪声 1、定义: 图像中可随机观察到的光密度变化。 2、表现为: 斑点、雪花、网纹等。
3、原因: x线光子的随机分布。 4、描述: 信噪比( SNR) 。 SNR越大, 图像质量越好。 ( 四) 伪影 1、定义: 指图像中出现的被检体不存在的虚假信息。 2、影响: 干扰正常结构, 造成误诊。 ( 五) 畸变 定义: 指物体的形态、大小和位置不同程度的改变。 ( 1) 因观察角度不同, 圆柱体的上面成为了椭圆。 ( 2) 射线方向不同, 产生了两种不同效果。左图垂直照射, 两个物体的形态基本不变; 右图斜射, 使两个原本分离的物体, 看起来象是一体的。
扫描电镜原理、方法及操作
一、分析测试步骤 开机 1、接通循环水（流速1.5～2.0L/min ） 2、打开主电源开关。 3、在主机上插入钥匙，旋至“Start ”位置。 松手后钥匙自动回到“on ”的位置，真空系统开始工作。 4、等待10秒钟，打开计算机运行。 5、点击桌面的开始程序。 6、点击［JEOL ·SEM ］及［JSM-5000主菜单］。 7、约20分钟仪器自动抽高真空，真空度达到后，电子枪自动加高压，进入工作状态。 8、通过计算机可以进行样品台的移动，改变放大倍数、聚焦、象散的调整， 直到获得满意的图像 9、对于满意的图像可以进行拍照、存盘和打印。 10、若需进行能谱分析，要提前1小时加入液氮，并使探测器进入工作状态。 11、打开能谱部分的计算机进行谱收集和相应的分析。 12、需观察背散射电子像时，工作距离调整为15mm ，然后插入背散射电子探测器，用完后 随时拔出。 更换样品 1、点击“HT on ”,出现“HT Ready ”。 2、点击“Sample ”,再点击“Vent ”。 3、50秒后拉出样品台,从样品台架上取出样品台. 4、更换样品后,关上样品室门,再点击“EVAC ”,真空系统开始工作,重复开机10.1.8、 10.1.9。 关机 1、点击［EXIT ］,再点击［OK ］,扫描电镜窗口关闭,回到视窗桌面上. 2、电击桌面上的［Start ］。 3、退出视窗,关闭计算机. 4、关闭控制面板上的电源开关. 5、等待15分钟后关掉循环水. 6、关掉总电源. 二. 方法原理 1、扫描电镜近况及其进展 扫描电子显微镜的设计思想和工作原理，早在1935年已经被提出来了，直到1956年才开始生产商品扫描电镜。商品扫描电镜的分辨率从第一台的25nm 提高到现在的0.8nm ，已经接近于透射电镜的分辨率，现在大多数扫描电镜都能同X 射线波谱仪、X 射线能谱仪和自动图像分析仪等组合，使得它是一种对表面微观世界能够进行全面分析的多功能的电子光学仪器。数十年来，扫描电镜已广泛地应用在材料学、冶金学、地矿学、生物学、医学以及地质勘探，机械制造、生产工艺控制、产品质量控制等学科和领域中，促进了各有关学科的发展。
扫描电镜实验报告
HUNAN UNIVERSITY
姓名：扫描电镜实验报告 姓名：高子琪 学号：201214010604 一.实验目的 1.了解扫描电镜的基本结构与原理； 2.掌握扫描电镜样品的准备与制备方法； 3.掌握扫描电镜的基本操作并上机操作拍摄二次电子像； 4.了解扫描电镜图片的分析与描述方法。 二．实验设备及样品 1.实验仪器：D5000-X衍射仪 基本组成：1）电子光学系统：电子枪、聚光镜、物镜光阑、样品室等 2）偏转系统：扫描信号发生器、扫描放大控制器、扫描偏转线圈 3）信号探测放大系统 4）图象显示和记录系统
5）真空系统 2.样品：块状铝合金 三.实验原理 1.扫描电镜成像原理 从电子枪阴极发出的电子束，经聚光镜及物镜会聚成极细的电子束（0.00025微米-25微米），在扫描线圈的作用下，电子束在样品表面作扫描，激发出二次电子和背散射电子等信号，被二次电子检测器或背散射电子检测器接收处理后在显象管上形成衬度图象。二次电子像和背反射电子反映样品表面微观形貌特征。而利用特征X射线则可以分析样品微区化学成分。 扫描电镜成像原理与闭路电视非常相似，显像管上图像的形成是靠信息的传送完成的。电子束在样品表面逐点逐行扫描，依次记录每个点的二次电子、背散射电子或X射线等信号强度，经放大后调制显像管上对应位置的光点亮度，扫描发生器所产生的同一信号又被用于驱动显像管电子束实现同步扫描，样品表面与显像管上图像保持逐点逐行一一对应的几何关系。因此，扫描电子图像所包含的信息能很好地反映样品的表面形貌。 2.X射线能谱分析原理 X射线能谱定性分析的理论基础是Moseley定律，即各元素的特征X射线频率ν的平方根与原子序数Z成线性关系。同种元素，不论其所处的物理状态或化学状态如何，所发射的特征X射线均应具有相同的能量。 X射线能谱定性分析是以测量特征X射线的强度作为分析基础，可分为有标样定两分析和无标样定量分析两种。在有标样定量分析中样品内各元素的实测X射线强度，与成份已知的标样的同名谱线强度相比较，经过背景校正和基体
SEM打能谱教程
INCA Energy中文操作手冊 本手冊適合 INCA V4.0以後版本 Analyzer功能 Point & ID Mapping Linescan 儲存Project 附註A: 能量校正 附註B: 執行Warm Up 附註C: 執行Cooling Down 附註D: 自我檢測 捷東股份有限公司
1. 樣品準備。 2. 放入SEM內觀察。
導覽式視窗開啟。
4. INCA Energy 有三大功能 : 5. Analyzer 功能: 6. 從Options 內選 Microscope Control…,若有連線 AutoColumn 功能,則HV ,WD 及倍率資料會自動從SEM 抓取,否則必須手動輸入,記得要按Enter 。 a. 保持此視窗開啟,也可讓它最小化。 b. 按。
d. 按。
e. 按後再按。 f. 調整SEM 的SPOT SIZE 使Dead Time < 35%,Acquisition Rate 約1Kcps 。 一般定性,定量分析Process time 設5或6。(解析力好但Dead Time 大) Mapping 或Linescan 分析可設為1或2。(解析力差但Dead Time 小) g. 按開始分析。
扫描电镜在材料表面形貌观察及成分分析中的应用
扫描电镜在材料表面形貌观察及成分分析中的应用 一、实验目的 1）了解扫描电镜的基本结构和工作原理，掌握扫描电镜的功能和用途； 2）了解能谱仪的基本结构、原理和用途； 3）了解扫描电镜对样品的要求以及如何制备样品。 二、实验原理 （一）扫描电镜的工作原理和结构 1. 扫描电镜的工作原理 扫描电镜是对样品表面形态进行测试的一种大型仪器。当具有一定能量的入射电子束轰击样品表面时，电子与元素的原子核及外层电子发生单次或多次弹性与非弹性碰撞，一些电子被反射出样品表面，而其余的电子则渗入样品中，逐渐失去其动能，最后停止运动，并被样品吸收。在此过程中有99%以上的入射电子能量转变成样品热能，而其余约1%的入射电子能量从样品中激发出各种信号。如图1所示，这些信号主要包括二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、电子电动势、阴极发光、X射线等。扫描电镜设备就是通过这些信号得到讯息，从而对样品进行分析的。 图1 入射电子束轰击样品产生的信息示意图
从结构上看，扫描电镜主要由七大系统组成，即电子光学系统、探测、信号处理、显示系统、图像记录系统、样品室、真空系统、冷却循环水系统、电源供给系统。 由图2我们可以看出，从灯丝发射出来的热电子，受2-30KV电压加速，经两个聚光镜和一个物镜聚焦后，形成一个具有一定能量，强度和斑点直径的入射电子束，在扫描线圈产生的磁场作用下，入射电子束按一定时间、空间顺序做光栅式扫描。由于入射电子与样品之间的相互作用，从样品中激发出的二次电子通过收集极的收集，可将向各个方向发射的二次电子收集起来。这些二次电子经加速并射到闪烁体上，使二次电子信息转变成光信号，经过光导管进入光电倍增管，使光信号再转变成电信号。这个电信号又经视频放大器放大，并将其输入到显像管的栅极中，调制荧光屏的亮度，在荧光屏上就会出现与试样上一一对应的相同图像。入射电子束在样品表面上扫描时，因二次电子发射量随样品表面起伏程度（形貌）变化而变化。 故视频放大器放大的二次电子信号是一个交流信号，用这个交流信号调制显像管栅极电，其结果在显像管荧光屏上呈现的是一幅亮暗程度不同的，并反映样品表面起伏程度（形貌）的二次电子像。应该特别指出的是：入射电子束在样品表面上扫描和在荧光屏上的扫描必须是“同步”，即必须用同一个扫描发生器来控制，这样就能保证样品上任一“物点”样品A点，在显像管荧光屏上的电子束恰好在A’点即“物点”A与“像点” A’在时间上和空间上一一对应。通常称“像点”A’为图像单元。显然，一幅图像是由很多图像单元构成的。 扫描电镜除能检测二次电子图像以外，还能检测背散射电子、透射电子、特征x射线、阴极发光等信号图像。其成像原理与二次电子像相同。 在进行扫描电镜观察前，要对样品作相应的处理。扫描电镜样品制备的主要要求是：尽可能使样品的表面结构保存好，没有变形和污染，样品干燥并且有良好导电性能。
影响扫描电镜图像质量的因素分析(复旦,周广荣)
影响扫描电镜图像质量的因素分析（复旦，周广荣） 2011-06-20 13:35:59| 分类：SEM基础 | 标签：空间电荷加速电压扫描速度阈电流象散校正|字号订阅 作者：周广荣 （聚合物分子工程教育部重点实验室复旦大学高分子科学系上海200433） COXEM(酷塞目)有限公司Beijing Office驰奔 摘要：本文介绍影响扫描电镜图像质量的因素及其对图像质量的影响，分别从加速电压、扫描速度和信噪比、束斑直径、探针电流、消像散校正、工作距离以及反差对比等分析图像质量的变化原因，提出提高图像质量的方法。 关键词: 扫描电子显微镜SEM 图像质量 扫描电子显微镜是（Scanning Electron Microscope,SEM）是20 世纪30 年代中期发展起来的一种多功能的电子显微分析仪器。SEM 以其样品制备简单、图像视野大、景深长、图像立体感强，且能接收和分析电子与样品相互作用后产生的大部分信息，因而在科研和工业等各个领域得到广泛应用。 但是扫描电镜是非常精密的仪器，结构复杂，要想得到能充分反映物质形貌、层次清晰、立体感强和分辨率高的高质量图像仍然是一件非常艰难的事情，本文针对工作中出现的问题，分析影响图像质量的因素，讨论如何根据样品选择最佳观察条件。 1 加速电压 扫描电镜的电子束是由灯丝通电发热温度升高，当钨丝达到白热化，电子的动能增加到大于阳离子对它的吸引力( 逸出功) 时，电子就逃逸出去。在紧靠灯丝处装上有孔的栅极
( 也叫韦氏盖)，灯丝尖处于栅孔中心。栅极上100~1000V 的负电场，使灯丝的电子发射达到一定程度时，不再能继续随温度增加而增加，即达到空间电荷的饱和（这种提法是错误的）。离开栅极一定距离有一个中心有孔的阳极，在阳极和阴极间加有一个很高的正电压称为加速电压[1]，它使电子束加速而获得能量。加速电压的范围在1~30kV，其值越大电子束能量越大，反之亦然。 加速电压的选用视样品的性质( 含导电性) 和倍率等来选定。当样品导电性好且不易受电子束损伤时可选用高加速电压，这时电子束能量大对样品穿透深（尤其是低原子序数的材料）使材料衬度减小图像分辨率高。但加速电压过高会产生不利因素，电子束对样品的穿透能力增大，在样品中的扩散区也加大，会发射二次电子和散射电子甚至二次电子也被散射，过多的散射电子存在信号里会出现叠加的虚影从而降低分辨率，目前我所用的扫描电子显微镜(TESCAN TS 5136MM) 的加速电压可在1~30kV 内任意调节，采用加速电压1~30 kV （见图1）。 图1 分别加速电压为1kV，10kV，30kV 的SEM 像, 当样品导电性差时，又不便喷碳喷金, 还需保存样品原貌的这类样品容易产生充放电效应，样品充电区的微小电位差会造成电子束散开使束斑扩大从而损害分辨率。同时表面负电
影像科图像质量评价标准
影像科图像质量评价标准 一、图像质量保证组织和人员职责分工 影像科建立图像质量保证工作小组，小组成员包括高年资影像诊断医师、影像科技师、影像设备维修人员相关专业工程技术人员。 影像质量保证工作小组成员中，影像设备维修人员或相关专业技术人员负责影像设备正常运行，保证影像设备运行稳定，参数准确，发生设备故障及时检修。技师负责检查扫描过程的质量控制。影像诊断医师负责诊断操作的质量控制和影像诊断质量报告的控制。 二、图像质量评价制度 影像技术质控每周一次。根据影像质量评价标准，评价影像质量，分析不合格片和差级片原因，提出改进办法。 在日常诊断读片的同时，从诊断角度，对影像质量进行评价，发现图像质量不能满足影像诊断，技师与技术人员沟通，提出改进建议。 定期进行影像诊断与手术、病理或出院诊断随访对比，统计影像诊断与临床诊断的符合率，分析误诊漏诊原因，不断总结经验，提高诊断正确性。 三、图像质量评价标准 （一）一般要求 1、被检查器官和结构在检查范围内可观察到。主要结构、解剖结构、解剖细节清晰辨认，影像能满足影像诊断要求。 2、照片中的诠释齐全、无误、左右标志、检查号、检查日期、检查医院、被检查者姓名、性别、年龄、图像放大比例或比例尺等信息完整。正确放置铅号码，以分辨前后位或前位。
3、用片统一，用片寸合理，分隔规范，照射野大小控制适当。成人胸片不小于11x14英寸，成人四肢不小于10x12英寸。 4、图像放大比例一致：正位片、侧位片或斜位片放大比例不小于65%。 5、整体画面布局美观，影像无失真变形。 6、对辐射敏感的组织和器官应尽可能的屏蔽。 7、对不同检查部位的影像质量标准参照《影像科管理与技术规范》X片影像标准。 （二）优质片标准 1、密度合适（照片中诊断密度范围控制在0.25—2.0之间）； 2、层次分明（不同部位要求不同）； 3、摄影体位正确：被检组织影像全部在照片上显示；重点组织界限清楚；脊柱应含相邻椎体；四肢应包括临近关节；肋骨应包括第1或第12肋骨；组织影像应符合正常的解剖投影，无失真； 4、无技术操作缺陷：无体外阴影，无污片、划片、粘片、水迹、指纹、漏光、静电等阴影 （三）良级片标准 优级片中有1项不足，但对影像诊断影响不大。 （四）差级片标准 优级片中有2项以上不足，尚能用于诊断。 （五）废片标准 不能用于诊断