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掃描電鏡作為一種基礎顯微成像工具,，因具有超高的放大能力，從而被高校,、科研院所,、材料研發(fā)和質量分析部門廣泛用于研發(fā)、生產過程,。

相比于光學放大器件,，掃描電子顯微鏡使用電子束進行成像,，放大、分辨能力比光學顯微鏡有非常大的提升,。

圖 1 金相樣品光學顯微鏡圖像 (左) 和掃描電鏡圖像 (右)

景深是一種普適用于所有的光學成像儀器的概念,。所謂景深，就是照片中清晰圖像的范圍,，景深越大,，我們看到的視野中清晰的范圍就越大，或稱景深分辨能力強,；反之,，景深越小（淺）,，視野范圍中能夠清晰的范圍越狹小,，成像器材的景深分辨能力越弱（圖2）。

圖 2 小景深和大景深

光學元件中,，只有一個參數(shù)會直接影響景深分辨能力，那就是光束的收斂角的大或小,。光束到達焦點后,，收斂角越小，其得到的景深越深,，例如在照相機中,，光圈直徑的減小會直接將收斂角減小，景深則越深（如圖 3）,。

圖 3 照相機中光圈對景深的影響示意圖

與光學顯微鏡相比,，掃描電鏡的成像介質（電子束）的匯聚性非常好，因此到達樣品表面的電子束收斂角通常非常小,，因而電鏡的景深分辨能力往往比光學顯微鏡強（圖4）,。

圖 4 掃描電鏡 (右) 明顯比光學顯微鏡 (左) 具有更好的景深分辨能力

但是，我們也同樣需要明確,，掃描電鏡的景深分辨能力并非無限大,。在遇到一些極其特殊的樣品時，比如幾乎垂直放置的多層膜材料（圖 5）,，即使是掃描電鏡也難以表現(xiàn)其全部細節(jié),。

圖5 近乎垂直放置的多層膜材料截面

Phenom 飛納電鏡為了應對這一問題，開發(fā)了獨有的超景深成像模式,。在該模式下,，掃描電鏡可以根據(jù)樣品景深進行全視野掃描，并自動計算視野所有位置上可以獲得最清晰圖像的工作距離,，隨后連續(xù)自動曝光,，最終得到理論景深無限制的掃描電鏡圖像,。圖 6 展示了超景深模式開啟前和開啟后的圖像對比。

 超景深模式開啟前

超景深模式開啟后

超景深圖像可以滿足大景深成像的應用場景,，比如金屬,、水泥等材質的拉伸斷口這類縱深較大的樣品成像及分析（圖 8），獲得超景深圖像可以使研究人員輕松看到此類樣品的全部細節(jié),。

圖 8 超景深使用場景 (左：復雜形狀截面,；右：多種材料拉伸斷口)