在掃描電鏡（SEM）中，偏轉角度（deflection angle）是指掃描電子束在樣品表面上的運動方向，通過電場的作用控制電子束的偏轉角度。調整偏轉角度對于提高圖像的清晰度和對比度起著重要作用，尤其是在不同的成像模式下。以下是通過調整偏轉角度提高圖像質量的幾種方法：

1. 偏轉角度對圖像清晰度的影響

圖像的清晰度通常是由掃描過程中的多個因素共同決定的，偏轉角度的調整有助于優化這些因素，特別是在成像過程中電子束的聚焦與掃描精度上。

1.1. 調整偏轉角度以優化聚焦

掃描電子束與樣品的接觸角度：通過適當調整偏轉角度，可以確保電子束的聚焦點更加準確地落在樣品表面，減少由于偏離焦點而引起的模糊現象。適當的偏轉角度能夠幫助聚焦在樣品的表面或其特定區域，獲得更清晰的圖像。

避免像差：通過微調偏轉角度，可以減少掃描過程中可能出現的像差，如球面像差和色差，從而提高成像的清晰度。掃描系統中的電子束偏轉角度和聚焦鏡的優化配合，有助于實現更加準確的電子束對準。

1.2. 控制掃描速度與分辨率

偏轉角度會影響掃描的速度。在較高的偏轉角度下，電子束會在樣品表面上走得更遠，掃描速度可能會變快，這時需要通過調整偏轉角度來控制電子束的運動軌跡，從而優化圖像的分辨率和清晰度。

較低的偏轉角度：能使電子束在樣品表面上以較低速度掃描，通常用于高分辨率成像。這有助于提高圖像的細節和清晰度，但會犧牲一些掃描速度。

較高的偏轉角度：能加快掃描速度，適用于對樣品大范圍的快速掃描，通常用于低分辨率圖像的采集。

2. 偏轉角度對圖像對比度的影響

圖像的對比度決定了圖像中不同區域之間的亮度差異。通過調整偏轉角度，可以改善圖像的對比度，特別是在不同的電子束入射角下，反射信號和二次電子信號的相對強度會發生變化，從而影響圖像的對比度。

2.1. 二次電子與背散射電子的貢獻

掃描電鏡中的圖像信號主要由兩部分組成：

二次電子（SE）信號：主要用于獲取表面細節和高分辨率成像。二次電子的發射方向和數量與入射電子束的角度、表面形態以及偏轉角度密切相關。

背散射電子（BSE）信號：通常用于獲取樣品的元素信息和粗略的表面形貌。背散射電子的數量與樣品的原子序數（Z）密切相關，且受電子束偏轉角度的影響。

調整偏轉角度可以優化二次電子和背散射電子的貢獻，從而改變圖像的對比度。

優化二次電子的對比度：通過調整偏轉角度使得電子束以適當的角度入射到樣品表面，可以增強二次電子信號的采集，突出表面結構細節，提升圖像的分辨率和對比度。

增強背散射電子信號：對于需要獲取元素對比度（例如Z-對比）的圖像，可以通過增加偏轉角度，改善背散射電子的信號強度，從而提高圖像的元素對比度。

2.2. 偏轉角度與樣品表面形態的相互作用

不同的樣品表面形態（如粗糙表面、孔洞、尖銳邊緣等）會對電子束的散射產生不同的影響，從而影響成像的對比度。通過調整偏轉角度，可以改變電子束與樣品表面之間的入射角，進而影響散射角度和二次電子的發射量，從而優化圖像對比度。

表面粗糙的樣品：當樣品表面較為粗糙時，調整偏轉角度可以改善對表面形態的探測，使得樣品表面結構的差異更加明顯，從而提高對比度。

2.3. 動態調整與實時反饋

在一些高分辨率或對比度要求較高的成像中，常常需要實時調節偏轉角度。在動態掃描過程中，電子束的偏轉角度與掃描速率的實時調節，有助于優化圖像的清晰度和對比度。通常，這種調整通過顯微鏡的控制軟件自動完成，根據圖像質量反饋進行微調。

3. 偏轉角度調整的注意事項

畸變問題：過度調整偏轉角度可能導致圖像畸變，尤其是在掃描區域較大時，過高的偏轉角度可能使圖像的幾何形態出現偏差。因此，在提高圖像清晰度和對比度的同時，要注意避免過度偏轉，確保掃描路徑的準確性和圖像的真實性。

成像模式的選擇：不同的成像模式（如二次電子成像、背散射電子成像等）對偏轉角度的敏感程度不同。在選擇合適的成像模式時，應根據樣品的特性和所需的圖像類型，合理調整偏轉角度。

設備限制：偏轉角度的調整范圍通常由掃描電鏡的硬件和電子束掃描系統決定，不同的SEM型號可能具有不同的偏轉角度范圍和掃描精度。在調整時應考慮設備的具體規格，避免超出設備的性能范圍。

以上就是澤攸科技小編分享的掃描電鏡如何調整偏轉角度以提高圖像的清晰度與對比度。更多掃描電鏡產品及價格請咨詢15756003283(微信同號)。