是一種比較簡單的掃描電子顯微鏡。
fesem是場發射掃描電子顯微鏡是電子顯微鏡的一種，該儀器具有超高分辨率，能做各種固態樣品表面形貌的二次電子像、反射電子象觀察及圖像處理。
該儀器利用二次電子成像原理，在鍍膜或不鍍膜的基礎上，低電壓下通過在納米尺度上觀察生物樣品如組織、細胞、微生物以及生物大分子等。
場發射掃描電鏡(FESEM) 特點和應用
場發射掃描電鏡是一種高分辨率掃描電鏡,其分辨率在加速電壓 30 kV時達0.6 nm，已接近透射電鏡的程度。
但試樣必需浸沒於物鏡的強磁場中以減少球差的影響，所以試樣的尺寸遭到限制，最大爲23 mm×6 mm×3 mm。
基於場發射掃描電鏡的超高分率，其能作各種固態樣品外表形貌的二次電子像、反射電子像及圖像處置；
配有高性能X射線能譜儀，能同時停止樣品表層的微區成分的定性、半定量和定量剖析，取得元素的散佈圖，最高成像分辨率1.5 nm，加速電壓0~30 kV，放大倍數0~80萬倍，工作間隔1~50mm，傾斜角度7°~45°，X射線能譜分辨率130cV，元素剖析範圍爲B~U。
蔡司場發射掃描電鏡
場發射掃描電鏡普遍應用於資料剖析中，特別是其良好的低壓高空間剖析性能和低壓下良好的掃描電子像互相分離運用，使掃電鏡應用範圍得到擴展。
場發射掃描電鏡的應用範圍很廣，比方，應用其低壓性能好的優點能夠停止外表微細節察看與研討，從而可以得到原子序數襯度像；
應用其二次電子成像察看與剖析，能夠對小於0.1 nm的`細節停止成分的點，線和麪剖析；能夠對試樣在常規鎢絲槍不能分辨開的區域停止剖析；能夠替代TEM的局部工作；
也能夠應用 FESEM停止半導體方面的研討，如半導體資料中晶體缺陷應變場的外形和尺寸缺陷的走向、外表層內的密度、單個缺陷的顯微形態、缺陷間的相對取向以及互相作用等等。
此外，場發射掃描電鏡能夠用於檢驗拋光硅外表氧、碳的玷污，直接觀測集成電路中用電子束曝光蝕刻的二氧化硅、氮化硅的亞微米光柵的間距、蝕刻深度及邊緣角度等。
蔡司場發射掃描電鏡
蔡司掃描電鏡Sigma 系列將場發射掃描電子顯微鏡 (FE-SEM) 技術與出色的用戶體驗相結合。構建您的成像和分析程序並提高工作效率。研究新材料、用於質量檢驗的顆粒或生物或地質標本。
在高分辨率成像方面毫不妥協——轉向低電壓並在 1 kV 或更低電壓下受益於增強的分辨率和對比度。
使用一流的 EDS 幾何結構執行高級分析顯微鏡，並以兩倍的速度和更高的精度獲得分析數據。
場發射掃描電子顯微鏡簡介
掃描電子顯微鏡因其分辨率高、景深大、圖像更富立體感、放大倍數可調範圍寬等優點而被廣泛應用於半導體、無機非金屬材料及器件等的檢測。
隨着我國經濟的迅速發展，高校、科研單位、企業等大量引進了場發射掃描電子顯微鏡。但是在掃描電子顯微鏡的使用過程中，特別是在安裝初期，使用者通常由於對電鏡的運行狀態缺乏系統認識，經常會遇到軟件死機、樣品臺被卡、真空問題等多種故障。
解決方式一般爲請維修工程師上門維修，除花費時間和費用外，也造成了對電鏡操作者的心裏束縛。
筆者以德國蔡司ULTRAPLUS掃描電子顯微鏡爲例，從環境條件、光學系統、真空系統及附件設施4個方面總結了，熱場發射掃描電子顯微鏡運行狀態的幾種檢查方法和維護保養經驗，並結合故障實例進行了分析。
查看環境條件
掃描電子顯微鏡的使用環境條件主要涉及溫度、溼度、震動、磁場強度、接地等幾個因素。
一般情況下，環境溫度需控制在22～25℃，相對溼度以小於70%爲宜，保證實驗室清潔整齊，避免大聲喧譁及震動、磁場的干擾。溫溼度控制需配備空調和除溼機，特別是在南方地區一定要保證對溼度的控制，避免溫溼度對電鏡電子部件的影響。
由於場發射掃描電子顯微鏡的'分辨率較高，對震動和磁場強度的要求也較高，所以需儘量避免震動和雜散磁場的干擾。
一般在安裝時，建議將電鏡放置在樓體一層，遠離輸電線路、大功率設備等，並做防震地基和獨立地線設置。電鏡地線要求必須是獨立地線，即接地體到接線端子均完全獨立，避免地線連接到公共接地體。
在使用過程中，若周圍有雜散磁場，在大倍數觀察時圖像會出現縱或橫條紋干擾。總之，日常使用過程中要嚴格控制電鏡的環境條件。
以ULTRAPLUS掃描電子顯微鏡爲例，環境條件要求如下：溫度保持在21～25℃，相對溼度小於65%，磁場強度小於3×10－7T，噪聲強度小於65dB，獨立地線的接地電阻小於0.1Ω。
檢查光學系統
電子光學系統是由電子槍、電磁透鏡、掃描線圈組成的，也是掃描電子顯微鏡的核心部分。爲保證電子束沿這些部件的軸線穿行，必須調節這些部件合軸，即光闌對中。
而電鏡初學者往往一味地進行調焦、變倍操作，可是得到的圖像仍不清楚，於是懷疑電鏡出現故障。
下面將就從光闌對中、物鏡消像散、查看電子束束流和燈絲壽命情況這幾個方面進行闡述，以便進一步瞭解電鏡的性能，做好電鏡的日常維護保養工作。
（1）檢查光闌對中。
在更換試樣、調整加速電壓和探測器類型時需檢查光闌是否對中。具體操作方法是打開調焦搖擺功能，查看高倍數下電子圖像是否上下左右擺動，若擺動則調節光闌對中按鈕，直至圖像僅出現上下襬動。
（2）檢查像散情況。
像散是電子光學系統中所形成的磁場或靜電場不能滿足軸對稱要求時產生的。圖像聚焦和消像散是圖片質量的重要保證。
若反覆聚焦後圖像仍不清晰，在欠焦和過焦時垂直方向上出現模糊並拉長的現象，則說明有像散存在，需要調節像散。
正常情況下也會出現像散，可通過觀察狀態欄中的像散值查看是否處於正常狀態。若X或Y 軸的像散值小於30%，則說明像散處於正常狀態；若像散值大於30%，則說明像散處於非正常狀態。
產生像散的原因是多方面的，如透鏡材料不均勻、極靴孔之間對中不好以及加工精度影響等，而電鏡在使用過程中電子通道周圍部分被污染而帶電是產生像散的主要原因。
以ULTRA PLUS掃描電子顯微鏡爲例，其電子通道的污染會形成一個局部的靜電場，干擾電子束的正常聚焦。
雖然電鏡中設置八極電磁式消像散器，可產生一個弱的校正磁場，但其作用是有限的。若電子通道污染，則需清洗光闌和其他電子束通道部位來消除像散。
（3）測試電子束束流大小及引出電流大小。
一般情況下，熱場發射電子槍燈絲爲鎢燈絲，外有氧化鋯塗層。氧化鋯塗層爲消耗性材料，隨着使用時間的推移，氧化鋯晶體減少，電子束束流減小，同時熱束流增大致使引出電流逐漸增大。
電子束流的測試方法爲將法拉第杯放入樣品載臺，使用電子束束流測試儀，將接線連接好，在高壓下測試不同光闌的電子束流大小。引出電流的大小在狀態欄中查看。
常用30μm光闌的電子束束流最大值爲220pA，而實測電子束束流爲172pA，衰減率爲21.8%。經查看狀態欄，引出電流的大小爲284.7μA。
總之，電子束流衰減率越高，引出電流值越大（大於300μA）時，掃描速度則變慢，圖片質量欠佳，燈絲有可能跳掉，影響正常形貌的觀察。
（4）查看燈絲使用壽命。
熱場燈絲一般爲肖特基發射，不宜經常斷電。因爲如頻繁斷電會造成氧化鋯晶體的收縮變化，嚴重影響電子束直徑，也就是儀器的分辨率。
即使不做測試也應保證通電狀態，但需將高壓關掉。同時，進入授權界面如高級界面即可實時查看燈絲使用時間。
正常情況燈絲使用時間約爲10000～20000h，如燈絲使用維護得當，使用時間會更長。而燈絲更換需專業人士上門服務，收費較高，而且場發射掃描電子顯微鏡燈絲的價格也較高，冷場約2000美元，熱場約8000美元。
所以在日常使用過程中，需正確使用並注意燈絲的維護。
