场发射电镜（FESEM） 发布时间：2026-10-23
一、设备型号
4台场发射电镜，其中3台和FIB联用为双束聚焦离子束显微镜（FIB-SEM）。
4台场发射电镜分别是场发射扫描电镜（FESEM）FEI Nano SEM 450、双束聚焦离子束显微镜（FIB-SEM）-ZEISS AURIGA COMPACT、双束聚焦离子束显微镜（FIB-SEM）-HELIOS NANOLAB 450s、双束聚焦离子束显微镜（FIB-SEM）-FEI Scios2。
二、原理
场发射扫描电镜（Field Emission Scanning Electron Microscope，FESEM）采用更为先进的肖特基热场发射光源。采用场发射光源后电子束能量更强，二次电子相(也就是我们平时所说的扫描照片)更加清晰，放大倍数在理想的情况下可以达到10万倍以上。同时，在进行EBSD的测试中也具有相当的优势。主要由电子光学系统、信号收集处理系统、真空系统、图像处理显示和记录系统、样品室样品台、电源系统和计算机控制系统等组成。
扫描电子显微镜是以能量为1—30kV间的电子束，以光栅状扫描方式照射到被分析试样的表面上，利用入射电子和试样表面物质相互作用所产生的二次电子和背散射电子成像，获得试样表面微观组织结构和形貌信息。配置波谱仪和能谱仪，利用所产生的X射线对试样进行定性和定量化学成分分析。
该仪器具有超高分辨率，能做各种固态样品表面形貌的二次电子像、反射电子象观察及图像处理。该仪器利用二次电子成像原理，在镀膜或不镀膜的基础上，低电压下通过在纳米尺度上观察生物样品如组织、细胞、微生物以及生物大分子等，获得忠实原貌的立体感极强的样品表面超微形貌结构信息。 具有高性能x射线能谱仪，能同时进行样品表层的微区点线面元素的定性、半定量及定量分析，具有形貌、化学组分综合分析能力。
三、技术参数
FEI Nano SEM 450技术参数：
FEI Nano SEM 450 主机台 | FESEM |
电子枪 | 肖特基热场发射型 |
分辨率 | 1.0nm at 15kV，1.8nm at 15kV |
放大倍率 | 16X-1270kX |
加速电压 | 200V-30kV |
样品台 | 灵活地5轴电动台 |
探测器系统 | 样品室内普通SE探测器ETD |
极靴内高分辨率SE/BSE探测器TLD | |
极靴下四通道环状BSE探测器CBS | |
红外相机CCD | |
图像导航彩色光学相机Nav-Cam+TM | |
EDS探测器（Be4-Pu94，~130eV） |
FEI Nano SEM 450技术参数：
FEI Nano SEM 450 主机台 | FESEM |
电子枪 | 肖特基热场发射型 |
分辨率 | 1.0nm at 15kV，1.8nm at 15kV |
放大倍率 | 34X-1270kX |
加速电压 | 200V-30kV |
样品台 | 灵活地5轴电动台 |
探测器系统 | 样品室内普通SE探测器ETD |
极靴内高分辨率SE/BSE探测器TLD | |
红外相机CCD | |
EDS探测器（EDAX，Be4-Pu94，~130eV） |
双束聚焦离子束显微镜（FIB-SEM）-ZEISS AURIGA COMPACT技术参数：
AURIGA COMPACT 主机台 | FESEM | FIB |
电子枪 | 肖特基热场发射型 | Ga液态金属离子源（LMIS） |
分辨率 | 0.9nm at 30kV 1.2nm at 15kV and optimum WD 2.5nm at 1kV and optimum WD | 5nm（30kV ,1pA） |
放大倍率 | 12X-1000kX | 300X-500kX |
束流 | 4pA-100nA | 1pA-20nA |
加速电压 | 0.1V-30kV | 30kV |
样品台 | 灵活地5轴电动台 | |
探测器系统 | 样品室内二次电子探测器SE2 | |
镜筒内二次电子探测器INLENS | ||
可伸缩式背散射探测器BSD | ||
样品室内红外相机CCD | ||
EDS探测器（Be4-Pu94，~130eV） | ||
GIS（气体存储器） | Pt | |
自选附件 | CC管（N2)、等离子清洗机、机械纳米手 | |
双束聚焦离子束显微镜（FIB-SEM）- HELIOS NANOLAB 450s技术参数：
HELIOS NANOLAB450s 主机台 | FESEM | FIB |
电子枪 | 肖特基热场发射型 | Ga液态金属离子源（LMIS） |
分辨率 | 0.9nm at 30kV | 4.5nm |
放大倍率 | 45X-12121kX | 127X-1270kX |
束流 | 1.6pA-26nA | 1.1pA-65nA |
加速电压 | 200V-30kV | 2kV~30kV |
样品台 | 灵活地5轴电动台 | |
探测器系统 | 样品室内普通SE探测器ETD | |
极靴内高分辨率SE探测器TLD | ||
镜筒内背散射探测器BSE | ||
红外相机CCD | ||
图像导航彩色光学相机Nav-Cam+TM | ||
GIS（气体存储器） | Pt，C | |
自选附件 | 机械纳米手 | |
双束聚焦离子束显微镜（FIB-SEM）- FEI Scios2技术参数：
FEI Scios2 主机台 | FESEM | FIB |
电子枪 | 肖特基热场发射型 | Ga液态金属离子源（LMIS） |
分辨率 | 1.4nm at 1kV | 3.0nm at 30kV |
放大倍率 | 16X-1270kX | 36X-1270kX |
束流 | 0.78pA-0.41nA | 1.5pA-65nA |
加速电压 | 200V-30kV | 2kV~30kV |
样品台 | 灵活地5轴电动台 | |
探测器系统 | 样品室二次电子探测器ETD | |
镜筒内二次电子探测器T2 | ||
镜筒内背散射探测器T1 | ||
红外相机CCD | ||
图像导航彩色光学相机Nav-Cam+TM | ||
GIS（气体存储器） | Pt | |
自选附件 | 机械纳米手 | |
四、应用领域
适用于纳米材料精细形貌的观察，可薛利高质量高分辨二次电子图像。该仪器配备的X射线能谱仪可对块状样品做定性及半定量分析。可向样品室充入多种气体，在低真空下仍能获得优于2nm的高分辨图像；可向样品室通入水蒸气，使含水、含油及不导样品可直接观察；可在样品室内对样品做加温、低温处理，对化学反应过程进行实时观测。该设备适用于物理、材料、半导体、超导体、化学高分子、地质矿物、生物、医学等领域的微观研究和分析。
五、案例分析
高分辨率的场发射电镜观察支架镀层截面形貌，镀层晶格形貌、内部缺陷一览无遗。
场发射电镜下观察支架镀层截面形貌，镀层界限明显、结构及晶格形貌清晰，尺寸测量准确。此款支架在常规镀镍层上方镀铜，普通制样方法极其容易忽略此层结构，轻则造成判断失误，重则造成责任纠纷，经济损失！
场发射电镜下观察支架镀层截面形貌。此款支架在镀铜层下方镀有约30纳米的镍层，在场发射电镜下依然清晰可测！内部结构、基材或镀层的晶格、镀层缺陷清晰明了，给客户和供应商解决争论焦点，减少复测次数与支出。
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