扫描电镜(SEM)分析是现代科学研究中一种重要的分析与表征手段[1-2]，应用的科研领域非常广[3]，同时其在工业生产，如半导体、汽车、能源和化工等领域也有着不可替代的作用。因此，扫描电镜是理工类专业本科生和研究生仪器分析课程的重要组成部分[4]。

　　扫描电镜由电子光学系统(镜筒)、扫描系统、信号检测和放大系统、图像显示和记录系统、电源和真空系统以及计算机控制系统等组成[5]。其工作原理是当高能电子束入射样品的待观测区域时，电子束与样品发生相互作用，并形成一定的作用区域，这一区域又称为梨形激发区[6]。在该区域内，入射电子与样品原子作用发生弹性散射和非弹性散射，产生各种用于表征样品特征的信号。如二次电子用来反映样品表面形貌的信息，背散射电子带有样品原子序数衬度的信息，特征X射线可以用来对样品的元素组成进行定性和半定量分析。

　　1 电子束与样品相互作用区域

　　2 教学实验的设计与实施

　　3 结语

　　电子束与样品相互作用区域是产生各种电子显微分析信号的核心，理解该区域的大小及其所发生的物理过程对学生深入掌握扫描电镜与能谱分析技术，学会在今后实践中如何选择合适的电子束参数非常重要。本文设计的教学演示实验，分别从电子束加速电压和样品原子序数两方面展示了其对电子束穿透深度的影响，并给出了估算固定加速电压下电子束在某原子序数样品内穿透深度的方法。通过以上教学实验，学生可以直观地了解电子束穿透深度这一概念及其影响因素，并在实验过程中强化对扫描电镜及能谱仪的理解和实际操作，为今后的科研和工作打下坚实的基础。

　　参考文献

　　[1] 郑东.扫描电镜非导电样品的等离子溅射镀膜方法[J].中国现代教育装备,2007(10):19-20.

　　[2] 陈奇俤,吕秋丰.扫描电镜虚拟仿真实验教学系统建设[J].中国现代教育装备,2019(21):26-27.

　　[3] 王志秀,徐冠华,易文才.场发射扫描电镜在本科实验教学中的应用[J].广东化工,2020,47(13):170-171.

　　[4] 孔华杰，李丹丹.浅谈扫描电子显微镜在材料化学教学实践中的应用[J].广州化工,2020,48(2):116-117.

　　[5] 张大同.扫描电镜与能谱仪分析技术[M].广州:华南理工大学出版社,2009.

　　[6] 章晓中.电子显微分析[M].北京:清华大学出版社,2006.

万鹏 徐强　大连理工大学分析测试中心