4.3　图像的采集

对于传统扫描电镜，从装入试样到采集照片一般需要经过以下几个步骤。

（1）样品仓的真空度达标之后才能加高压，找试样，在进行粗略的调焦之后，再进行电子束的对中调整，再对试样感兴趣的部位进一步放大、调焦和观测分析。

（2）在原预定要采集的放大倍率的基础上，用比其高出若干倍的视场认真、仔细地调准焦距，消好像散，即遵循“高倍聚焦，低倍拍照”的原则来采集照片。

（3）缩回到原预定要拍摄的倍率，调整好试样或图像的摆放角度及对比度和亮度。图像的摆放角度可通过旋转样品台来改变，也可以借助光栅扫描旋转功能来改变。旋转样品台是通过步进电机来驱动样品台的转轴转动的，以改变试样的实际摆放角度；而调节光栅旋转的旋钮或滑块，图像看起来是转动了，但样品台和试样并没有真正的转动，而仅仅是把电子图像的方向旋转了某一个角度或方向。

（4）如果试样导电性好，最好采用慢扫描一次完成采集图像，对用于发表在报告或论文中的照片，每幅照片的尺寸不大于5英寸时，其像素点可选640×480点；若要10英寸的照片，每幅的像素点可选1 024×768点；若需要12英寸的照片，每幅的像素点可选1 280×960点。对导电试样，若要采集一幅高分辨力的照片，帧扫时间范围为40～60s。扫描时间相对长一些有利于改善图像的信噪比和提高分辨力。但并不是绝对的，对于导电性差的试样，为减少试样的荷电和图像的漂移，还可以把扫描时间相对缩短一些，有时反而有利于提高图像的分辨力。尤其对于导电不良的试样，应适当地缩短扫描时间，帧扫时间可选范围为20～30s。若每幅照片的尺寸不大于4英寸，也可以适当减少扫描的像素点，如选用512×384点的像素点，以尽量减少因试样荷电和图像漂移所带来的影响。总之帧扫描时间的选择要依试样的导电性和电子线路的热稳定性来综合考虑。

（5）如果试样导电性差，在适当地缩短帧扫描时间和减少像素点的同时，建议选用小光栏、低的加速电压，如1～5kV，也可在稍快扫描的速率下采用多帧图像的叠加或多幅图像的积分方式。

（6）若试样导电性差，而电镜又配备减速功能的模式，建议用减速功能来采集图像。

（7）若试样导电性差，而电镜带有环扫或低真空的模式，建议用环扫或低真空模式来采集图像。

（8）NavigatorTM-100高通量场发射电镜是目前中外所有扫描电镜机型中唯一可以在1kV或更低的加速电压下实现TV速率的BSEI高清成像的电镜，这样的电压不仅会大大减少试样的荷电，而且它的瞬间式“摄像”功能更可以使图像的漂移忽略不计。

（9）现在的扫描电镜都是直接以数字形式保存电子图像的，每个像素点多为8bit或16bit的灰阶图像，且该图像格式至少应有一种为无压缩的图像文件。常见的图像存盘的格式有BMP、TIFF和JPEG这三种，而有些电镜的计算机还会支持GIF、PGM和PNG等图像格式。

BMP是英文位图（Bitmap）的简写，它是Windows操作系统中的标准图像文件格式，能够被多种Windows应用程序支持。随着Windows操作系统的流行与丰富的Windows应用程序被开发出来，BMP位图格式被广泛应用。这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎没有进行过压缩，但由此导致它占用磁盘的空间较大。目前，这种BMP图像格式在扫描电镜和一般的微型计算机上得到了一定的应用。

TIFF图像文件是由Aldus和微软公司为桌上出版系统研制而开发的一种较为通用的图像文件格式。该格式有压缩和非压缩两种形式，其中压缩可采用LZW无损压缩方案存储。TIFF格式灵活方便，它又定义了四类不同的子格式：TIFF-B适用于二值图像，TIFF-G适用于黑白灰度图像，TIFF-P适用于带调色板的彩色图像，TIFF-R适用于RGB真彩图像。目前在Mac和PC机上移植TIFF文件十分便捷，因而TIFF格式也是计算机上使用最广泛的图像文件格式之一。虽然，它占用磁盘的空间较大，但对这种格式的图像进行后期的处理就比较灵活、方便，因而在所有的扫描电镜中几乎都有支持这种图像格式的程序。

JPEG是最常见的一种图像格式，它由联合照片专家组开发的。JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg，其压缩技术十分先进，它用无损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据，在获得极高压缩率的同时能展现十分丰富的信息图像，也就是可以用最少的磁盘空间来存储质量较好的图像。由于JPEG的优异品质和杰出的表现，它的应用非常广泛。目前各类浏览器均能支持JPEG这种图像格式，因为JPEG格式的文件信息量较小，下载速度快，使得Web网页有可能以较短的下载时间提供大量美观的图像，所以JPEG也就成为计算机中最受欢迎的图像格式之一。

BMP、TIFF和JPEG这三种格式几乎每种机型的电镜都具备，用户可根据兴趣和爱好去选用。