日立S4800扫描电子显微镜
S4800扫描电镜(SEM)操作手册
观测条件的选择
2、工作距离（WD）的设定 WD(working distance)是指物镜下端面到 焦点面之间的距离。 WD越小，图像的分辨率越高，而景深越浅。 做能谱时，WD必须设定为15mm。
观测条件的选择
3、探测器的选择 S－4800配备有上下两个二次电子探测器， 在WD较小时(<5)，推荐使用上探测器， 在WD较大时(>10)，推荐使用下探测器。 如果选择MIX，则同时使用两个探测器， 在整个WD的可变范围内，信号量不会发 生极端的变化。
2、加载样品
3）将样品架插入样品室
插入样品之前需要确认： (a)样品台的位置处于交换位置，并且没有处于锁定状态（Lock开关的灯 不亮） (b)加速电压处于OFF状态
（1）按交换室操作部分的AIR键，使交换室放气； （2）峰鸣器响后（对应键的灯不闪），将交换室打 开； （3）轻轻推入交换棒，此时保证交换棒后端的旋钮 处于UNLOCK状态； （4）用一只手拿着交换棒的旋钮，另一只手将样品 插入交换棒中；
观测条件的选择
1、加速电压的选择 从电子光学的角度讲，随着加速电压的升 高，电镜的分辨率也提高，但是电压越高，电 子束在样品中扩散范围就越大，同时放电和辐 照损伤现象也越严重。因此要根据样品的种类 及所要得到的信息，适当地选择加速电压。对 于导电性好的样品，可以选择较高的加速电压； 相反，对于导电性较差的样品，则应选择较低 的加速电压。
样品台旋转Rotation——R (360°连续)
样品台
样品台以通过其表面中心的法线为轴做平面内 旋转，是靠马达驱动的（自动）。
样品台旋转Rotation——R
Eucentric：当选中时，表示样品台旋转后， 观察区域仍然保持在当前位置。 Abs：绝对角度 正值0~360° Rel：相对角度（始终以当前位置为0） 可以输入正值0~360 °(顺时针) 负值0~-360 °(逆时针)
S4800扫描电镜(SEM)操作手册
4、调节电子光学系统
加高压后即可寻找感兴趣的区域观察图像了。为了获得高质 量的图像，通常要进行电子光学系统的调节，也称为合轴 或对中(Alignment)。
（1）点击ALIGN键，出现合轴画面 （2）主要的合轴有： a.电子束合轴：Beam Align 目标：把光圈调到中心 b.物镜光栏合轴：Aperture Align 目标：把图像晃动量调到最小 c.象差校正合轴：Stigma Align X，Y 目标：把图像晃动量调到最小 （3）操作：调节操作面板的STIGMA/ALIGNMENT X 和Y
（9）按顺时针方向旋转交换棒至UNLOCK位置， 卸下样品，然后将交换棒完全拉出；
（10）按CLOSE键，气阀关闭。
3、加高压及条件设定
1）设定样品尺寸 点击STAGE设定键，在SPECIMEN窗口画面，点
击SET键，设定样品的尺寸。 2）设定加速高压和发射电流 点击加速电压显示部分，设定所需要的加速电压和
1、启动操作程序PC－SEM
打开显示器Display的开关； 系统启动，要求输入系统的用户名和密码； 核实用户名和密码后，电镜操作程序PC－
SEM自动启动，要求输入程序的用户名和 密码； 核实用户名和密码后，电镜操作程序打开。
2、加载样品
1）将样品装在样品托（specimen stub)上 （1）根据样品大小选择合适尺寸的样品托
观测条件的选择
2、工作距离（WD）的设定 WD(working distance)是指物镜下端面到
焦点面之间的距离。 WD越小，图像的分辨率越高，而景深越浅。 做能谱时，WD必须设定为15mm。
观测条件的选择
3、探测器的选择 S－4800配备有上下两个二次电子探测器， 在WD较小时(<5)，推荐使用上探测器， 在WD较大时(>10)，推荐使用下探测器。 如果选择MIX，则同时使用两个探测器， 在整个WD的可变范围内，信号量不会发 生极端的变化。
HITACHI S4800扫描电子显微镜操作规程
HITACHI H-7650 透射电镜操作规程编号: QW148 HITACHI S4800扫描电子显微镜操作规程样品准备及要求:1.含水样品测试前必须干燥，样品要尽量的小，多孔样品做之前一般要烘两到三天;2.粉末样品测试时尽量用最少量的样品，否则容易使电镜污染;3.严禁观察磁性样品;4.样品须处于样品台中央位置，样品表面平坦，样品厚度不可太大。
操作步骤:一、开机顺序1. 开墙上主机电源的开关，开启冷却循环水;2. 将仪器后面板处的主电源开关(Main Power) 打开，之后按下Reset键;3.启动Evac Power，等待TMP指示正常后顺序打开IP1、IP2 和IP3的电源开关:4.达到真空度要求后，开启操作台电源，PC机自动启动进入Windows操作系统，并自动运行S-4800操作程序，此时点击OK (没有密码)后自动进入S 4800操作软件。
二、样品安装1.在实验台上事先粘好样品，并用高度规检测其高度;2.装样品前确认工轴、WD,x,y以及Rotation是否复位(Z轴=8，WD=8，x=25，y=25，Rotation=0)，如未复位，将其复位;3.点击样品交换室的Air键，当听到笛的一声后轻轻的拉开样品交换室;4.将样品杆手柄处于Unlock位置，把样品机座装于样杆的香蕉头处并转动手柄到Lock位置;5.轻轻推住样品交换室，点击Evac键，抽好真空后点市Open键，样品交换室与样品室间的闸门自动打开;5. 轻轻的推动样品杆的手柄将样品送至于样品台上，旋转手柄至Unlock, 拉出样品杆，最后点击Close关闭阀门，安装样品结束。
三、图像观察1.加高压后即可进行调试观察;2.首先在TV1模式下找到所要观察的区域;3.在高倍下用coarse键粗聚焦，然后用fine键细调聚焦，直到图像清楚;4.放回到观察倍数，用ABC或手动调到适合的对比度:5. 在SLOW模式下观察调试后的图像，不合适重新执行步骤2，3，若合适即可拍照。
日立S4800扫描电镜中文使用手册
一、介绍Hitachi S-4800场发射扫描电镜采用了新型ExB式探测器和电子束减速功能,提高了图象质量(15 kV下分辨率1 nm)，尤其是将低加速电压下的图象质量提高到了新的水平(1 kV下1.4 nm)；新型的透镜系统，提高了高分辨模式、高速流模式、大工作距离模式、磁性样品模式等多种工作模式，使其能够精确和清楚地捕捉最短暂的瞬间。
二、操作说明1．开机（1）日常开机：打开Display的开关，PC自动开机进入用户界面并自动运行PC_SEM程序，以空口令登入。
（2）完全关闭电源后开机：接通配电盘电源→拔上MAIN Swith 开关→按一下Reset按钮，→将MAIN控制面板上EVAC POWER按至ON，SC EVAC指示灯处于常绿状态后，等半小时→按下Display开关至ON, PC 自动开机进入用户界面并自动运行PC_SEM程序，以空口令登入。
2．图像观察（1）装入样品制样→把样品托装入样品座，并用标尺确定高度、旋紧→按AIR按钮→将样品座插在样品交换杆上，并锁紧→将交换杆拉至尽头卡紧，关闭交换室→按下EVAC按钮→按下OPEN 按钮打开MV-1后，推进交换杆，旋转样品杆UNLOCK位置后拉出交换杆→按下CLOSE 按钮。
（2）图像观察及保存SC真空恢复正常后（显示为L E-3）→选择适当的加速电压（Vacc）→加高压→在低倍、TV模式下将图像调节清楚→聚焦、消象散→Slow3确认图像质量→点击Capture按钮拍照→点击右下方Save按钮→选择保存位置、使用者及样品信息，保存。
（3）结束观察点击OFF按钮关闭加速高压→将放大倍率还原设至×1.00K→按操作界面上home使样品台回到初始位置→依照装入样品的方式反序取出样品。
3．关机（1）日常关机退出PC_SEM程序→退出Windows XP系统→关闭DISPLAY（2）完全关机短时间关机：退出PC_SEM程序→退出Windows XP系统→关闭DISPLAY→关闭EVAC→等待约35分钟后Multi Indicator区域显示“POFF”→关闭MAIN SWITCH→关闭电源总开关。
S4800扫描电镜(SEM)操作手册
• 如您的样品带有磁性或操作过程中遇到意外情况， 请垂询技术员彭开武/郭延军
（ Tel: 82545516 ）。
启动操作程序PC－SEM 加载样品
加高压及条件设定 调节电子光学系统
观察样品 记录图像 图像处理 SEM数据管理器 取出样品 刻录光盘 结束操作
采用慢扫描的方式能够提高图像的信噪比，从而提高图像的 质量，因此通常采用慢扫描方式记录图像。但是扫描速度越慢， 样品的放电现象越显著。所以，如果样品放电现象比较严重， 不能采用慢扫描方式记录图像，这时可以采用多次快速扫描叠 加的方式记录图像，同样可以提高信噪比。但是对于漂移明显 的样品无法采用这种技术。对于既放电又漂移的样品，采用单 次快速扫描的方式反而可以获得最高质量的图像。
倾转注意：
a)千万不要超过允许的倾转范围，为了安全起见， 不要倾转到极限，应留有一定的余量（至少1 °）
b)如果进行了倾转操作，当结束操作后使样品台回 到交换位置时，一定要先把T调回到0，然后再调Z 到8mm。
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可编辑
3）将样品架插入样品室
插入样品之前需要确认：
(a)样品台的位置处于交换位置，并且没有处于锁定状态（Lock开关的灯不 亮）
(b)加速电压处于OFF状态
（1）按交换室操作部分的AIR键，使交换室放气；
（2）峰鸣器响后（对应键的灯不闪），将交换室打 开；
（3）轻轻推入交换棒，此时保证交换棒后端的旋钮 处于UNLOCK状态；
样品台
样品台以通过其表面中心的法线为轴做平面内 旋转，是靠马达驱动的（自动）。
Eucentric：当选中时，表示样品台旋转后，观察区域仍然保 持在当前位置。
S-4800扫描电镜操作步骤
扫描电镜S-4800操作规程一、日常开机打开Display开关，电脑自动开机进入s-4800用户界面，PC_SEM程序自运行，点击确认进入软件界面。
二、装样品1.将样品台装在样品座上，根据标尺调整高度及确认样品位置后旋紧。
2.按下AIR键，当AIR灯变绿时拉开样品交换室，水平向前推出交换杆，把样品座插在交换杆上，逆时针旋转交换杆（即按照杆上的标示转至LOCK）锁定样品座后，将交换杆水平向后拉回原处。
3.关闭交换室，按下EV AC键，当EV AC绿灯亮时，按OPEN键至绿灯亮样品室阀门自动打开。
4.水平插入交换杆，直至样品座被卡紧为止，顺时针旋转交换杆（即按照杆上的标示转至UNLOCK）后水平向后拉回原处，点CLOSE键至绿灯亮样品室阀门自动关闭。
三、图像观察1.加高压点击屏幕左上方的高压控制窗口，弹出HV Control对话窗。
选择合适的观察电压和电流，点击ON，弹出提示样品高度的对话框，点击确定出现HV ON 提示条，待图像出现后，关闭HV Control对话窗。
2.在低倍、TV模式下，找到所要观察的样品，点击H/L按钮切换到高倍模式，通过调节样品位置，找到所要观察的视场。
3.聚焦、消像散选好视场后，放大到合适的倍数聚焦消像散。
先调节聚焦粗调和细调旋钮，使图像达到最佳状态，若图像有拉长现象，则需进行消像散。
调节STIGMATOR/ALIGNMENT X使图像在水平方向的拉长消失，再调节STIGMATOR/ALIGNMENT Y使图像在垂直方向的拉长消失。
4.图像采集及保存用A.B.C.键或BRIGHTNISS/CONTRAST旋钮自动或手动调节图像的对比度和亮度，扫描速度变为慢扫，点击抓拍按钮进行采集。
采集后暂时存放在窗口下侧，选中要保存的图像，点击Save，弹出Image Save对话框，输入文件名，选好存储位置保存即可。
5.对中调整改变加速电压和电流时，或图像在高倍聚焦发生漂移时，需要进行对中调整，方法如下：(1)选取样品上一个具有明显特征的位置放在视场中心。
S-4800日立扫描电子显微镜(SEM)简易操作指南(通用版)
S-4800日立扫描电子显微镜（SEM）简易操作指南一、开机前准备1.1制备样品（带口罩与手套进行）SEM样品制备相对简单，原则上只要能放入样品室的样品，都可进行观察。
但需注意以下事项：a)样品在物理上和化学上必须要保持稳定，在真空中和电子束轰击下不挥发或变形，没有腐蚀性和放射性。
（通常是干燥固体。
）b)由于光源是电子，样品必须导电，非导电样品可喷镀金膜。
金膜在一定程度上会影响样品原有形貌。
（若样品本身导电，衬底不导电，如蓝宝石上的ZnO，只需用导电胶把样品表面连到样品台。
）c)由于物镜有强磁性，带有磁性的样品制样必须非常小心，防止在强磁场中样品被吸入物镜或分散在样品室中。
通常磁性样品必须退磁，且工作距离（WD）须大于8mm。
具体操作过程：(1) 按待测样品数量选择样品台，（支持直径d=5mm,15mm,1 inch,2 inch等规格，若要观测截面可选择带角度的样品台）。
(2) 剪一小段导电胶，粘到样品台上。
若样品为粉末，则把粉末撒到导电胶上，用吸耳球或高压氮气吹扫掉导电胶上未粘紧的粉末；若是块状样品，则把样品牢牢粘到导电胶上，用手轻轻推，样品不会左右晃动。
（为观测时方便定位，将样品排列成行（或列），并在行下方（或列左侧）标上数字编号。
）(3) 样品粘贴完成后，用吸耳球或高压氮气吹扫掉样品台上的粉末、灰尘、水珠、唾沫等（会影响照片质量，甚至使真空度下降而无法加高压，推荐认真执行。
）1.2查看真空度打开前面板盖，点击MODE按钮直至IP1指示灯闪，在登记表记下MULT INDICATOR数码显示管的读数，同理读取IP2，IP3并记录。
确认IP1<2E-7，IP2<2E-6，IP3<5E-5。
（通常情况都是IP1显示0E-8，IP2显示0E-8，IP3显示0E-8或aE-7,1<a<9。
）如图1所示：图1 按MODE读取IP1-IP3二、开机操作2.1开机a)开启冷却循环水电源，循环水温度显示应在15-20℃，水位应浸没金属线圈。
s4800扫描电镜
S4800扫描电镜简介S4800扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种常用的电子显微镜，用于观察材料的形貌和表面特征。
相比传统光学显微镜，扫描电镜具有更高的分辨率和放大倍数，能够在纳米级别观察样品表面。
S4800扫描电镜是日本公司HITACHI生产的一款高性能扫描电镜，具有出色的图像质量和操作简便性。
技术特点1.高分辨率：S4800扫描电镜配备了专业的电子光学系统，能够实现超高分辨率的样品观察。
其分辨率可达到1纳米，使得使用者能够更加清晰地观察样品的微观细节。
2.宽范围放大倍数：S4800扫描电镜具有大范围的放大倍数，可根据需要进行调整。
通常情况下，它能够提供从几十倍到几十万倍的放大倍数，满足不同应用场景的需求。
3.快速成像：S4800扫描电镜采用了先进的图像采集技术，能够快速获取高质量的图像。
其高速扫描和快速成像功能使得样品的观察过程更加高效和便捷。
4.强大的样品适应性：S4800扫描电镜可以适应多种不同类型的样品。
无论是固态材料、有机材料还是生物样品，都能够通过调整样品表面处理和操作参数，获得清晰而详细的图像。
5.前沿功能：S4800扫描电镜具备多种前沿功能，如悬臂梁技术（Cantilever technology）、能谱分析（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy，EDS）等。
这些功能可以提供更多的信息，丰富样品表征的内容。
应用领域S4800扫描电镜广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：1.材料科学领域：S4800扫描电镜可以用于材料的表面形貌观察、颗粒分析和晶体结构分析等方面。
它能够帮助科学家们深入了解材料的微观特性，为材料研发和性能改进提供有效的依据。
2.生命科学领域：S4800扫描电镜在生命科学研究中有着广泛的应用。
它可以用于细胞形态学观察、细胞器的结构研究以及生物材料的表面特性分析等方面。
通过扫描电镜的观察，科学家们可以更好地了解生物体的微观结构，推动生命科学的发展。
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1 日立S-4800的基本原理和结构
分子泵+机械泵
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1 日立S-4800的基本原理和结构
扫描电镜的电子束激发源
发卡式钨灯丝 （热电子发射电子枪 ）
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冷场发射灯丝 （冷场发射电子枪）
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1 日立S-4800的基本原理和结构
SE(U)
SE(U,LA0)
SE(U,LA100)
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SE(U,HA)
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1 日立S-4800的基本原理和结构 日立S-4800 Super EXB各种模式的信号接收量
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BSE的激发原理
1 日立S-4800的基本原理和结构
背散射电子是指被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子。 包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子.从数量上看，弹性背散射电子远比 非弹性背散射电子所占的份额多。背散射电子能量在数千到数万电子伏。
背散射电子的产生范围在1000 Å到1 μm深，由于背散射电子的产额 随原子序数的增加而增加，所以，利用背散射电子作为成像信号不仅能分析 形貌特征，也可用来显示原子序数衬度，定性地进行成分分析。
2
电子显微镜的历史
1932年鲁斯卡发明创制了第一台透射电子显微镜实 验装置(TEM)。
1965 年英国剑桥仪器公司生产第一台商品扫描电镜， 之后与X射线分析系统(EDS、WDS) 结合，形成各种 不同分析型电子显微镜。
1986年，宾尼格和罗雷尔先后研制成功扫描隧道电 子显微镜(STM)和原于力电子显微镜(AFM)，使人类 的视野得到进一步的扩展。
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1 日立S-4800的基本原理和结构
SE和BSE的电子能量幅度
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1 日立S-4800的基本原理和结构
SE图像
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日立S4800扫描电子显微镜
葛泳 2012.6.29
• 一、日立S-4800的基本原理和结构 • 二、日立S-4800的操作和应用技术 • 三、日立S-4800的基本维护
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高角度 BSE
SE 低角度 BSE
更低角度 BSE
样品
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1 日立S-4800的基本原理和结构
SE
SE+BSE
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1 日立S-4800的基本原理和结构
BSE
BSE+SE
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BSE图像
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1 日立S-4800的基本原理和结构
Al合金的背散射电子图像
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1 日立S-4800的基本原理和结构
日立S-4800冷场发射扫描电镜的外观
电子枪 能谱仪
离子泵 样品交换仓 轨迹球 显示单元
冷阱
控制板
样品仓
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1 日立S-4800的基本原理和结构
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1 日立S-4800的基本原理和结构
电场力和磁场力偏转二次电子信号
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S4800可侦测信号
入射电子
1 日立S-4800的基本原理和结构
由于它发自试样表面层，入射电子还没有较多次散射，因此产生 二次电子的面积与入射电子的照射面积没多大区别。所以二次电子的分辨 率较高，一般可达到50-100 Å。
扫描电子显微镜的分辨率通常就是二次电子分辨率。二次电子产 额随原于序数的变化不明显，它主要取决于表面形貌。
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1 日立S-4800的基本原理和结构
放大倍数的计算方式
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1 日立S-4800的基本原理和结构 通过电场力和磁场力平衡入射电子束
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2 日立S-4800的操作和应用技术
主要内容
2.1 样品制备的注意事项； 2.2 扫描电镜最基本的操作：调焦消像散，对中； 2.3 下列参数选择对图像的影响：加速电压，工作 距离，上下探头的选择； 2.4 荷电的产生原因及解决方法； 2.5 污染的产生原因及避免方法； 2.6日立S-4800的STEM附件 2.7 减速模式介绍。
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1.日立S4800的基本原理和结构
入射电子束在样品中激发出的各种信号
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SE的激发原理
1 日立S-4800的基本原理和结构
二次电子（SE）是指被入射电子轰击出来的核外电子。携带有样 品的表面形貌信息,通常来自样品表面5-50 nm的区域，能量为0-50 eV。
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扫描电镜的电子束激发源
1 日立S-4800的基本原理和结构
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扫描电镜的电子束激发源
1 日立S-4800的基本原理和结构
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1 日立S-4800的基本原理和结构 不同类型物镜对样品尺寸的影响
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• 一、日立S-4800的基本原理和结构 • 二、日立S-4800的操作和应用技术 • 三、日立S-4800的基本维护
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2 日立S-4800的操作和应用技术
如何获得更高分辨率的图像？？
1．降低透镜的球像差以获得小的电子束斑尺寸 2．提高电子枪的亮度 3．提高对成像信息的接收效率 4．提高样品室的清洁真空度 5．尽量减小外界振动干扰 6．计算机控制调节图像的质量