针式摄像头,也被称为扫描电子显微镜(SEM),是一种利用电子束来扫描样品并产生高分辨率图像的仪器。其工作原理如下:
电子束发射器:针式摄像头内部设有一个电子发射器,通常是热阴极发射器。该发射器通过加热阴极,使其发射出电子。
电子束聚焦系统:电子束发射器发射的电子束经过聚焦系统聚焦成一个细小的束。该系统通常包括一系列的电磁透镜或聚光器,用来控制电子束的焦点和聚集度。
样品台:样品被放置在样品台上,样品台通常可以随着电子束的扫描进行微小的移动,以便获取整个样品的图像。
回散射电子检测器:当电子束照射到样品表面时,会产生许多不同种类的相互作用,包括散射、吸收、散射等。回散射电子检测器可以检测到这些被样品表面反射出的电子,并将其转换为电信号。
扫描控制系统:扫描控制系统用来控制电子束在样品表面上的扫描路径,通常是沿着一定的方向进行逐点扫描。
图像处理系统:最后,通过对回散射电子信号进行处理和分析,可以得到样品表面的图像,并通过计算机系统将其呈现出来。
总的来说,针式摄像头的工作原理是通过使用电子束扫描样品表面,利用回散射电子信号来获取样品的高分辨率图像。其分辨率通常可以达到纳米级别,因此在纳米材料和纳米结构的表征和研究中具有重要应用价值。