掃描電化學顯微鏡SECM具備掃描電化學顯微鏡及掃描離子電導顯微鏡成像（SECM/ SICM）與可定制模塊化的光學顯微鏡成像同步聯用的系統(tǒng)，此多功能的儀器系統(tǒng)全面覆蓋細胞表面分析，細胞納米形貌成像，細胞膜表面的離子通道的檢測與成像, 細胞納米力學領域的研究與創(chuàng)新，細胞活性和生理功能的原位電化學檢測，以及神經傳導物質的原位快速檢測，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驗組合和多種分析實驗方法的高級拓展與聯用。
掃描電子顯微鏡是由電子光學系統(tǒng)，信號收集處理、圖象顯示和記錄系統(tǒng)，真空系統(tǒng)三個基本部分組成。
其中電子光學系統(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。一般有三個聚光鏡，前兩個是強磁透鏡，可把電子束縮??；第三個透鏡是弱磁透鏡，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，就相當于成相單元的尺寸越小，相應的放大倍數就越高。
掃描線圈的作用是使電子束偏轉，并在樣品表面做有規(guī)則的掃動。電子束在樣品上的掃描動作和顯相管上的掃描動作保持嚴格同步，因為它們是由同一個掃描發(fā)生器控制的。電子束在樣品表面有兩種掃描方式，進行形貌分析時都采用光柵掃描方式，當電子束進入上偏轉線圈時，方向發(fā)生轉折，隨后又有下偏轉線圈使它的方向發(fā)生第二次轉折。發(fā)生二次偏轉的電子束通過末級透鏡的光心射到樣品表面。
在電子束偏轉的同時還帶用逐行掃描的動作，電子束在上下偏轉線圈的作用下，在樣品表面掃描出方形區(qū)域，相應地在樣品上也畫出一幀比例圖像。樣品上各點受到電子束轟擊時發(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度描繪出來。如果電子束經上偏轉線圈轉折后未經下偏轉線圈改變方向，而直接由末級透鏡折射到入射點位置，這種掃描方式稱為角光柵掃描或搖擺掃描。入射束被上偏轉線圈轉折的角度越大，則電子束在入射點上搖擺的角度也越大。在進行電子束通道花樣分析時，采用這種方式。
樣品室內除放置樣品外，還安置信號探測器。樣品臺本身是個復雜而精密的組件，它能夾持一定尺寸的樣品，并能使樣品作平移、傾斜和旋轉等運動，以利于對樣品上每一特定位置的進行各種分析。
二次電子、背散射電子、透射電子的信號都可采用閃爍計數器來進行檢測。信號電子進入閃爍體后即引起電離，當離子和自由電子復合后就產生可見光?？梢姽庑盘柾ㄟ^光導管送入光電倍增器，光信號放大，即又轉化成電流信號輸出，電流信號經視頻放大器放大后就成為調制信號。由于鏡筒中的電子束和顯像管中的電子束是同步掃描的，而熒光屏上每一點的亮度是根據樣品上被激發(fā)出來的信號強度來調制的，因此樣品上各點狀態(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狀態(tài)的掃描電子顯微圖像。
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