掃描電化學(xué)顯微鏡SECM具備掃描電化學(xué)顯微鏡及掃描離子電導(dǎo)顯微鏡成像（SECM/ SICM）與可定制模塊化的光學(xué)顯微鏡成像同步聯(lián)用的系統(tǒng)，此多功能的儀器系統(tǒng)全面覆蓋細(xì)胞表面分析，細(xì)胞納米形貌成像，細(xì)胞膜表面的離子通道的檢測與成像, 細(xì)胞納米力學(xué)領(lǐng)域的研究與創(chuàng)新，細(xì)胞活性和生理功能的原位電化學(xué)檢測，以及神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)的原位快速檢測，并可升級后兼容熒光比值鈣成像等諸多前沿應(yīng)用。提供原位微觀形貌與電催化活性同步掃描檢測模式，例如：基礎(chǔ)的等高模式和高級的等間距模式下的矩陣協(xié)議掃描和模板自定義掃描（3D微觀打印或局部修飾等模式），提供給用戶無限的實(shí)驗(yàn)組合和多種分析實(shí)驗(yàn)方法的高級拓展與聯(lián)用。
掃描電子顯微鏡是由電子光學(xué)系統(tǒng)，信號收集處理、圖象顯示和記錄系統(tǒng)，真空系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。
其中電子光學(xué)系統(tǒng)包括電子槍、電磁透鏡、掃描線圈和樣品室。掃描電子顯微鏡中的各個(gè)電磁透鏡不做成相透鏡用，而是起到將電子束逐級縮小的聚光作用。一般有三個(gè)聚光鏡，前兩個(gè)是強(qiáng)磁透鏡，可把電子束縮??；第三個(gè)透鏡是弱磁透鏡，具有較長的焦距以便使樣品和透鏡之間留有一定的空間，裝入各種信號接收器。掃描電子顯微鏡中射到樣品上的電子束直徑越小，就相當(dāng)于成相單元的尺寸越小，相應(yīng)的放大倍數(shù)就越高。
掃描線圈的作用是使電子束偏轉(zhuǎn)，并在樣品表面做有規(guī)則的掃動(dòng)。電子束在樣品上的掃描動(dòng)作和顯相管上的掃描動(dòng)作保持嚴(yán)格同步，因?yàn)樗鼈兪怯赏粋€(gè)掃描發(fā)生器控制的。電子束在樣品表面有兩種掃描方式，進(jìn)行形貌分析時(shí)都采用光柵掃描方式，當(dāng)電子束進(jìn)入上偏轉(zhuǎn)線圈時(shí)，方向發(fā)生轉(zhuǎn)折，隨后又有下偏轉(zhuǎn)線圈使它的方向發(fā)生第二次轉(zhuǎn)折。發(fā)生二次偏轉(zhuǎn)的電子束通過末級透鏡的光心射到樣品表面。
在電子束偏轉(zhuǎn)的同時(shí)還帶用逐行掃描的動(dòng)作，電子束在上下偏轉(zhuǎn)線圈的作用下，在樣品表面掃描出方形區(qū)域，相應(yīng)地在樣品上也畫出一幀比例圖像。樣品上各點(diǎn)受到電子束轟擊時(shí)發(fā)出的信號可由信號探測器收集，并通過顯示系統(tǒng)在顯像管熒光屏上按強(qiáng)度描繪出來。如果電子束經(jīng)上偏轉(zhuǎn)線圈轉(zhuǎn)折后未經(jīng)下偏轉(zhuǎn)線圈改變方向，而直接由末級透鏡折射到入射點(diǎn)位置，這種掃描方式稱為角光柵掃描或搖擺掃描。入射束被上偏轉(zhuǎn)線圈轉(zhuǎn)折的角度越大，則電子束在入射點(diǎn)上搖擺的角度也越大。在進(jìn)行電子束通道花樣分析時(shí)，采用這種方式。
樣品室內(nèi)除放置樣品外，還安置信號探測器。樣品臺(tái)本身是個(gè)復(fù)雜而精密的組件，它能夾持一定尺寸的樣品，并能使樣品作平移、傾斜和旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)，以利于對樣品上每一特定位置的進(jìn)行各種分析。
二次電子、背散射電子、透射電子的信號都可采用閃爍計(jì)數(shù)器來進(jìn)行檢測。信號電子進(jìn)入閃爍體后即引起電離，當(dāng)離子和自由電子復(fù)合后就產(chǎn)生可見光?？梢姽庑盘柾ㄟ^光導(dǎo)管送入光電倍增器，光信號放大，即又轉(zhuǎn)化成電流信號輸出，電流信號經(jīng)視頻放大器放大后就成為調(diào)制信號。由于鏡筒中的電子束和顯像管中的電子束是同步掃描的，而熒光屏上每一點(diǎn)的亮度是根據(jù)樣品上被激發(fā)出來的信號強(qiáng)度來調(diào)制的，因此樣品上各點(diǎn)狀態(tài)各不相同，所接受的信號也不相同，于是就在顯像管上看到一幅反映樣品各點(diǎn)狀態(tài)的掃描電子顯微圖像。
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