TEM與SEM的差異

Question

TEM電子顯微鏡與SEM電子顯微鏡有何差異
各有什麼特色和功能

Answer 1

SEM 原理:

首先將欲觀察的物品經過乾燥，並鍍上導電性原子（通常是金），使之能吸引電子束。電子束會與標本的電子雲交互作用，釋出低能量電子。這些低能量電子隨即受帶電的二次電子偵測器所吸引，而進入偵測器中；這樣的過程每秒數以百萬次計，每一次的記錄即對應到該物品表面上的一個畫素。串級倍增器會將電子放大，電腦則將之判讀為電流。另外，移動透鏡下方的背向散射偵測器，可辨認標本的組成元素。當電子束通過孔隙並穿透標本時，電子的路徑會因樣本自身原子核種類的不同而產生程度不等的偏折，其中一部份會撞及偵測器背面，產生可資識別的訊號。

影像的呈現:

電腦將表面掃描所產生的各種訊號，逐點轉換成陰極射線管中對應的影像。標本表面的高點在螢幕上呈現白色，低點則呈深色。如果表面上的點朝向偵測器傾斜，則看起來稍亮；如果傾斜方向為遠離偵測器，看起來較為灰暗。人腦會詮釋影像的明暗，就如同在陽光下詮釋光影一樣。

美國愛荷華州立大學材料科學與工程學教授朱柏雷表示：「SEM的用途之廣，令人難以置信。」他指出，工業工程師運用SEM探索材料失效的原因，例如金屬是否會因疲勞、鏽蝕抗拉應力而斷裂。噴射機引擎工程師用SEM分析濾油器中的殘留顆粒，據以找出耗損的引擎零件；醫療研究人員用SEM觀察細胞，辨認骨骼退化的狀況或組織是否受到細菌的侵襲；而鑑識專家也能用SEM查明在不同地點發現的毛髮、衣物纖維或彈殼是否可能為同一來源。
具有這類功能的標準型掃描式電子顯微鏡，價格介於15~30萬美元之間；標本必須經過乾燥，並於表面鍍上一層導電性原子，使高能電子束在掃描標本時不會使其帶負電荷。進階型如低壓掃描式電子顯微鏡、環境式掃描式電子顯微鏡，可觀察未經表面處理或潮濕的標本，但整套配備總價約100萬美元。在這類產品中，像是美國俄勒岡州希爾斯波洛市的FEI公司所製造的"Quanta"系列掃描式電子顯微鏡，即允許操作人員將標本弄濕、加熱或延展壓縮。
SEM不僅用途廣泛，連藝術家也利用它們描繪常見的以及不太尋常的對象，再把這些黑白的影像著色，增添魅力。除了傳統藝術家的照片與畫作之外，以皮膚細胞、黴菌或礦物的輪廓為主體的藝術作品，恐怕很快也要登上書本與博物館的殿堂了。（右圖為蜘蛛毛）

TEM 原理:

看裡面，不看表面穿透式電子顯微鏡（transmission electron microscope, TEM）並不是以電子打在物體的表面上來顯示其高低起伏的狀況，而是以電子射穿物體，顯示其內部狀態。TEM可解析1 Å小的特徵，前提是標本必須製成厚度不超過1000 Å的切片，因此TEM這種儀器無法呈現一隻蚊子的放大影像，但卻能使藏身於昆蟲細胞中的病毒原形畢露。

Answer 2

最近在中央大學
看到一台 新的SEM
是FEI 的 NovaNano SEM.
號稱 可以不用鍍金鍍炭...
而且還可以低真空高解析的拍攝
30萬倍影像還拍的真的很清楚耶!
感覺真的很棒的說.

Answer 3

TEM: 是用入射電子對被觀察物的繞射來瞭解其結構,包括晶格形狀與晶格大小,甚至晶格缺陷與原子的堆疊狀態都可以解讀出來.SEM: 是用入射電子對被觀察物的反射來瞭解其表面,可以做高倍率的模擬放大,像是光學顯微鏡的放大版.