场发射扫描电镜
场发射扫描电镜招标文件
一、招标公告1. 招标编号：[招标编号]2. 招标项目名称：场发射扫描电镜采购项目3. 招标内容：场发射扫描电镜及相关配件、软件等4. 招标人：[招标人名称]5. 招标代理机构：[招标代理机构名称]6. 招标方式：公开招标7. 招标地点：[招标地点]8. 招标时间：[招标时间]二、项目背景随着我国科学技术的快速发展，场发射扫描电镜在材料科学、生物医学、地质勘探等领域得到了广泛应用。
为满足科研需求，提高科研水平，我单位拟采购一台高性能场发射扫描电镜。
三、招标范围1. 场发射扫描电镜主机及配件2. 场发射扫描电镜相关软件3. 场发射扫描电镜安装、调试及售后服务四、招标要求1. 招标人要求投标人具备场发射扫描电镜生产、销售及售后服务能力。
2. 投标人须为场发射扫描电镜制造商或授权代理商。
3. 投标人须提供场发射扫描电镜产品合格证、质量保证书等相关证明材料。
4. 投标人须具备良好的信誉和售后服务体系。
5. 投标人须承诺在合同期内提供完善的售后服务，包括但不限于：设备安装、调试、维修、保养等。
6. 投标人须按照招标文件要求，提供详细的技术方案和报价。
五、招标文件内容1. 投标人须知2. 招标文件3. 投标人资格要求4. 投标文件编制要求5. 投标文件递交要求6. 开标、评标及定标办法7. 合同签订及履约要求8. 其他需要说明的事项六、投标文件编制要求1. 投标文件应按照招标文件要求编制，包括但不限于以下内容：（1）投标函（2）法定代表人身份证明或授权委托书（3）投标人资格证明文件（4）场发射扫描电镜产品相关证明材料（5）技术方案及报价（6）售后服务承诺2. 投标文件应装订整齐，封面、目录、页码清晰，字体规范。
3. 投标文件份数：正本1份，副本[副本份数]份。
4. 投标文件递交截止时间：[递交截止时间]七、开标、评标及定标办法1. 开标时间：[开标时间]2. 开标地点：[开标地点]3. 评标委员会由招标人代表、技术专家、经济专家等组成，负责对投标文件进行评审。
场发射扫描电镜工作原理
场发射扫描电镜工作原理
场发射扫描电镜（FE-SEM，Field Emission Scanning Electron Microscope）工作原理如下：
1. 电子发射：FE-SEM使用一个称为电子枪的器件产生高能电
子束。
电子枪包含一个钨丝或碳纳米管的尖端，通过加热尖端，电子从尖端发射出来。
2. 调制和聚焦：电子束经过一系列的电场调制和聚焦透镜，以使电子束具有足够的能量和焦点来进行扫描。
3. 扫描和信号采集：电子束被聚焦到一个非常小的尖端，称为扫描线圈。
扫描线圈通过控制电子束的位置和速度，将电子束在样品表面上进行快速的扫描。
当电子束与样品表面相互作用时，会有多种信号产生，如二次电子、反射电子、特征X射
线等。
4. 信号检测：上述信号被检测器捕获，并由电子光学系统将其转换成图像或谱图。
典型的信号检测器包括二次电子探测器、透射电子探测器、X射线能谱仪等。
5. 数据显示和处理：捕获的信号通过计算机进行处理和显示，生成高分辨率的扫描电子显微图像。
计算机还可以对图像进行后期处理，如增强、标记、量化等。
总的来说，FE-SEM利用电子束的显微特性来对样品进行高分
辨率的表面观察，并可获取丰富的样品性质信息。
zeiss场发射电镜优势
ZEISS 场发射扫描电子显微镜的优势1. 肖特基（Schottky）场发射电子源（热场发射）。
ZEISS场发射扫描电子显微镜采用了肖特基场发射电子(SFE)源。
其特点是：探针电流大，容易进行BSE、EDS、WDS、EBSD、CL等分析。
电子束噪声较小，<1%。
束流稳定度高，优于0.2%/h。
适宜于长时间的各种精确分析。
对环境、样品要求较低。
使用方便、维护简单，且工作稳定。
肖特基场发射电子枪的发射面积是冷场电子枪的100倍左右，可提供高得多的探测电流来满足使用需要；肖特基场发射（SFE）源的能量发散于冷场发射（CFE）源类似，但发射电流却高出50多倍；而较大的虚拟源尺寸，可以将振动的敏感性大幅度降低。
高亮度的肖特基场发射（SFE）源结合创新的GEMINI镜筒提供了用于超高分辨率的小束斑尺寸，同时具有高的衬度和高的束流。
2. 专利的GEMINI电子光学镜筒，无交叉光路设计。
在传统的设计中，在电子束交叉处容易发生能量扩散，在束流能量极低时工作就比较困难。
但目前许多应用领域都要求采用极低的束流能量。
ZIESS 场发射扫描电镜运用了第三代改进型的GEMINI镜筒，其光路设计先进、独特、性能优异。
聚光镜、电磁/静电复合式物镜构成一套电子束汇聚系统，镜筒内无电子束交叉点（在镜筒中的电子束路径上，没有任何的电子中间交叉）。
避免了Boersch 效应（即由于电子带有相同的负电荷而互相排斥，造成不能聚集在一起及其能量互相交换而造成的能量分布增大的现象）的影响，使汇聚在样品上的焦点更接近理想的情况。
这样有利于减小像差，提高分辨率，增强图像的衬度和清晰度。
★Gemini 镜筒没有交叉点★Gemini 提供一个超短的光学系统★它总是具有高性能★这一方法是对电子束的最好保护★最重要的是没有亮度损失！传统交叉斑光路平行斑光路3. 电子束加速器为避免在低加速电压下，由于电子束电子的能量较低而难以汇聚和易受环境干扰的影响，在镜筒内的衬管和阳极（在此统称电子束加速器Beam booster）上加了一个8kV 的电压（一般电镜衬管和阳极都接地），这样不论选择的加速电压多少，从电子枪出来的电子都会得到8keV以上的能量，具有这个能量的电子，对于电子光学成像以及抗干扰都有重要的作用。
场发射扫描电镜的若干方面阐述
场发射扫描电镜的若干方面阐述扫描电子显微镜广泛用于生物学、医学、化学、材料学、地质学等相关领域的科研与生产实践。
场发射扫描电镜通过场致发射的电子枪结构获得束斑直径更小的电子束，从而进一步提高了扫描电镜的分辨率。
同时，场发射电子枪还具有寿命长、性能稳定等一系列优点，尤其是采用最新数字化图像处理技术，提供高倍数、高分辨扫描图像，并能即时打印或存盘输出，是纳米材料粒径测试和形貌观察最有效的仪器，也是研究材料结构与性能关系所不可缺少的重要工具。
随着我国经济社会的发展，国家对高等教育教学科研投入不断增加，高校大型分析仪器在数量、质量上都有很大的提升。
其中，场发射扫描电子显微镜及能谱仪等附件作为介观、微观材料的重要分析仪器，成为很多高校的标配。
场发射扫描电镜的价格十分昂贵（一般为20～60万美元），如何管好用好这台大型仪器值得我们身处一线设备管理人员的探索和思考。
笔者根据多年对JSM-6700F型场发射扫描电子显微镜等大型仪器的管理经验，就场发射扫描电镜在开放测试及日常维护方面进行总结和探讨。
1 教学科研的窗口——扫描电镜的开放测试1.1 扫描电镜管理现状扫描电镜的样品种类繁多、范围广泛且通常样品的制备方便快捷，是材料学科三大分析表征工具之一，在我校，不仅涉及化学与材料工程学院的各专业，同时，在生物工程、机电工程、物理与电子信息工程等相关专业的教学科研中也有非常广泛的应用，成为了教学科研的“窗口”。
目前，高校大型仪器“专管共用”已成为发展趋势，这一方面需要专业的大仪器实验管理队伍，另一方面还需要对仪器资源实施有效的网络信息化管理。
扫描电镜在测试的过程中需要操作者寻找、聚焦观察点、拍摄有用的样品照片，这就需要花费大量的测试机时。
随着学校本科、研究生招生规模的不断扩大，扫描电镜的使用也愈加繁忙。
我们之前由专门仪器管理人员对所有样品进行测试的方式已经满足不了场发射扫描电镜的实际应用需求，如何缓解该仪器的使用压力，提高它的使用效率成为仪器管理人员必须面对的课题。
场发射扫描电子显微镜(S-4800)操作规程
场发射扫描电子显微镜（S-4800）操作规程开机1. 检查真空、循环水状态。
2. 开启“Display”电源。
3. 根据提示输入用户名和密码，启动电镜程序。
样品放置、撤出、交换1. 严格按照高度规定高样品台，制样，固定。
2. 按交换舱上“Air”键放气，蜂鸣器响后将样品台放入，旋转样品杆至“Lock”位，合上交换舱，按“Evac”键抽气，蜂鸣器响后按“Open”键打开样品舱门，推入样品台，旋转样品杆至“Unlock”位后抽出，按“Close”键。
观察与拍照1. 根据样品特性与观察要求，在操作面板上选择合适的加速电压与束流，按“On”键加高压。
2. 用滚轮将样品台定位至观察点，拧Z轴旋钮（3轴马达台）。
3. 选择合适的放大倍数，点击“Align”键，调节旋钮盘，逐步调整电子束位置、物镜光阑对中、消像散基准。
4. 在“TV”或“Fast”扫描模式下定位观察区域，在“Red”扫描模式下聚焦、消像散，在“Slow”或“Cssc”扫描模式下拍照。
5. 选择合适的图像大小与拍摄方法，按“Capture”拍照。
6. 根据要求选择照片注释内容，保存照片。
关机1. 将样品台高度调回80mm。
2. 按“Home”键使样品台回到初始状态。
3. “Home”指示灯停止闪烁后，撤出样品台，合上样品舱。
4. 退出程序，关闭“Display”电源。
注意1. 每天第一次加高压后，进行灯丝Flashing去除污染。
2. 冷场发射电镜一般不断电，如遇特殊情况需要大关机时，依次关闭主机正面的“Stage”电源、“Evac”电源，半小时后关闭离子泵开关和显示单元背面的三个空气开关，关闭循环水。
开机时顺序相反。
3. 每半个月旋开空压机底阀放水一次。
4. 待测样品需烘干处理，不能带有强磁性，不能采用铁磁性材料做衬底制样。
5．实验室温度限定在25±5℃，相对湿度小于70% 。
仪器维护1. 每月进行电镜离子泵及灯丝镜筒烘烤。
2. 每半年进行一次机械泵油维护或更新。
场发射扫描电镜原理
场发射扫描电镜原理场发射扫描电镜（Field Emission Scanning Electron Microscopy，FE-SEM）是一种高分辨率、高清晰度的电镜技术。
其原理是在极细的钨（W）尖端处实现高强度的电场，这个电场可以帮助电子从钨尖端跃迁到样品上，形成高能的电子束，用来扫描和成像样品表面。
FE-SEM主要包括场致发射和电子透镜系统两个关键部分。
其中，场致发射是产生高强度电场的过程，通常采用极细的钨尖作为阴极，在其表面施加高电压，使钨尖表面的电子能够克服表面张力势垒跃出，并且形成高强度的电场。
在这种条件下，钨尖表面的电子被聚集在针尖旁边近似球形区域内，形成一种被称为“自发致密区”（Self-Assembled Dense Region，SADR）的结构。
这个结构在钨尖表面周围，造成高强度电场，在这个电场中，靠近钨尖表面的电子通过场致发射跃迁到样品表面，形成高能的电子束。
电子透镜系统由磁场和电场组成，用来引导和聚焦电子束。
其中，强壮的磁场和透镜系统是FE-SEM的一个关键组件，用于弯曲桥架射束中的电子，确定电子束扫描的方向和位置。
另一方面，电子透镜由多组电极组成，根据网格的配置和设计，可以对电子束进行聚焦。
这个过程可以在聚焦点上产生高度聚焦的电子束，使得电子束与样品表面的距离减小，进而在样品表面上产生高分辨率图像。
在FE-SEM中，电子束的扫描和成像过程是快速的。
电子束的聚焦和聚焦所花费的时间和贡献非常小。
因此，它可以在高速、高解析度和高图像质量的条件下对不同样品进行成像和分析。
其图像质量和解析度可以达到亚纳米级别，可以对大量的材料、结构和器件进行微观结构表征和研究。
尤其对于材料科学、纳米科学、生物医学和材料工程领域，FE-SEM已经成为一种不可或缺的研究手段。
蔡司场发射扫描电镜操作培训
后，屏幕上出现一个十字
座标。拖动十字座标到感
兴趣点，点击鼠标左键。
感兴趣点将自动移到屏幕
中心。
操作软件简介
样品台导航器: 显
示样品座的位置和
一些参数。请注意:
这只代表样品座的
位置。不是样品的
位置。
操作电镜的基本流程
• 将样品放入样品室, 抽真空（抽真空时手推紧一下仓门）
。真空度达到5.00e-005mbar以下时, 可打开设定的高压, 取
操作电镜的基本流程
样品台控制器:
当1号操纵杆上下移动，控制样品台上下移动。
当1号操纵杆左右移动，控制样品台左右倾斜。
当2号操纵杆上下左右移动，控制样品台前后左
右移动。
当旋拧2号操纵杆，控制样品台顺时或逆时旋转
。
操作电镜的基本流程
图片保存: 当图片冻结后，鼠标移动到图片上，点击鼠标右键后， 选择Send
• SEM Control: Scan 面板
选择图像存储的
分辨率
扫描速度
图像的冻结是以手动
形式还是扫完整幅图
片后
积分次数或者是
平均次数
图像噪音去除的六种方
式选择: 帧平均，帧积
分，线平均，线积分，
像素平均，连续平均。
操作软件简介
• SEM Control: Stage界面
样品台目前所在的位
置
激活此处: 样品台泄真空时
循环机给机器降温散
热量很大, 所以隔间门
要打开, 不得关闭, 尤
其在夏天, 否则水循环
机负荷太大会损坏。
操作软件简介说明
• Smart软件的启动
• 双击桌面上的快捷键 或者在开始菜单中
场发射扫描电子显微镜技术要求解析
附件：场发射扫描电子显微镜技术要求1. 场发射扫描电镜技术规格1.1.分辨率：≤1.0nm(15kV)；≤1.4nm(1kV)1.2 加速电压：0.1kV ～30kV1.3 放大倍数：25×～800,000×以上1.4 电子枪：场发射型1.5在样品室上提供不少于六个附件接口，可同时接X射线能谱、背散射电子探测器等。
1.6探测器：普通二次电子检测器高分辨二次电子/背散射电子探测器BSE探测器*1.7样品台：全对中型X方向位移：≥50mm；Y方向位移：≥50mm马达控制：5轴(X, Y, Z, R, T)1.8真空系统前级机械泵配油雾过滤器1.9动态视频保存*2. 配置要求2.1场发射扫描电子显微镜基本单元1台2.2 电镜正常工作所需的稳压电源、循环冷却水、变压器、不间断电源等完整1套2.3备用电子枪1个2.4场发射扫描电镜长期使用所需要的备品备件、专用工具(列详细清单) 完整1套3.售后服务3.1 卖方应在合同生效后的一个月内，对可能的设置室进行地面振动、杂散磁场的测量，并向买方提出详细的安装要求和提供技术咨询。
3.2 仪器到达用户所在地后，在接到用户通知后两周内进行安装调试，直至通过验收。
3.3 设备安装后，在用户现场对用户进行免费培训，培训内容包括仪器的操作和仪器基本维护等，使用户达到独立操作水平。
3.4卖方提供三年的免费保修，保修期自仪器验收签字之日起计算；卖方免费提供软件升级（在不涉及硬件升级的前提下）。
3.5在保修期外软硬件出现问题，应在接到用户通知后两个工作日内给与解决方案或在三个工作日内到达用户现场解决问题。
4.交货期：6个月。
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FEI Quanta 250FEG 场发射扫描电镜的原理及操作
发射扫描电镜的原理及操作
目录
场发描电镜的原理
一、射扫
二、Quanta 250 FEG的基本操作
二
一、场发射扫描电镜的原理
11
1.1场发射扫描电镜的原理
一、场发射扫描电镜的原理
电子枪的种类
一、场发射扫描电镜的原理
热场场发射扫描电镜
束流大较为稳定，亮度高，其常用工作电压5-10kV，一般适合于导电导热性能好的样品
般适合于导电导热性能好的样品另配有BSE探头
冷场场发射扫描电镜
束流小，其常用工作电压（4-15kV），分辨率高，适合导电性较弱，颗粒较小的样品
高适合导电性较弱颗粒较小的样品
一、场发射扫描电镜的原理
电子激发样品可获得多种物理信号
一、场发射扫描电镜的原理
二次电子SE
二次电子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。
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要取决于表面形貌
额随原于序数的变化不明显，它主要取决于表面形貌。
一、场发射扫描电镜的原理
背散射电子BSE
背散射电子是指入射电子与试样相互作用经过多次散射后，
重新逸出试样表面的高能电子。
背散射电子的产生范围在1000 Å到1 m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。
MgO MgO SrTiO 3SrTiO 3
（a）image of SE （b）image of BSE
一、场发射扫描电镜的原理
X-特征射线
特征X射线：原子内壳层电子被电离后，由较外层电子向内壳层跃迁产生的具有特征能量的电磁辐射光子。
（应用于DES）
原子核外电子壳层特征X射线能级图。