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扫描电子显微镜如何工作

经过:乔纳森·阿特伯里(Jonathan Atteberry)

从左到右,Oliver C. Wells,Thomas E. Everhart和R.K.马塔(Matta)于1963年围绕他们开发的第一个成功的扫描电子显微镜聚集。
AP照片

1993年,查尔斯·史密斯(Charles Smithart)被定罪,因在阿拉斯加格伦伦(Glennallen)镇谋杀了一名11岁女孩。检察官在犯罪现场被发现后怀疑他是他的,但他们没有直接将他与谋杀联系起来的证据。那是一个扫描电子显微镜((SEM) 进来。

使用X射线SEM的光谱探测器,法医科学家分析了在犯罪现场发现的铁一部分。他发现他们的球形形状只有焊接或磨生产。事实证明,Smithart在他的商店里有一个焊接钻机,有时会为当地儿童修理自行车。得益于扫描电子显微镜的巨大功能,检察官有了将Smithart与犯罪联系起来所需的证据。

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为什么需要检查当地高中的SEM,而不是定期的光或光学显微镜,以检查Smithart试验的证据?一方面,SEMS可以将对象放大为300,000倍的对象的大小。科学家将这个数字称为放大功率例如,表示为300,000X。相比之下,普通的光学显微镜往往具有几百倍的放大功率。与传统显微镜相比,SEMS还具有巨大的景深,与光学显微镜产生的扁平图像相比,研究人员几乎为研究人员提供了分析。最后,这些先进的显微镜可以超越对象的表面,并告诉研究人员有关其组成的信息。所有这些属性在检查Smithart案中的证据中都是至关重要的。

当然,SEMS也有一些缺点,例如成本。即使是最便宜的价格,也要花费数万美元。它们也是笨重而复杂的工具,需要大量的专业知识才能运作。结果,尽管最近的突破使SEM在其他应用中更容易访问,但它们的使用通常仅限于研究和工业应用。

在本文中,我们将了解SEMS如何能够制作此类详细和引人注目的图像。在此过程中,我们将探讨运营一个以及SEM技术的最新突破。但是,在我们了解技术的发展方向之前,让我们看一下一切开始的地方。

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