SEM扫描电镜分辨率之验收分辨率

　　以上介绍的都是理论上的分辨率，但是电镜的分辨能力最终要通过实验进行检验，于是任何电镜都有一个指标分辨率来表明电镜的性能水平，而所谓的验收分辨率一般都要不差于指标分辨率。

　　不过电镜验收和平时实验观察不同，拍摄验收指标需要在比较苛刻的条件下进行。不仅要有达标的环境条件，不能有电磁场、振动干扰，也必须是特定的碳衬底金颗粒样品。

　　不过目前有关电镜的验收分辨率还没有标准的测试方法，不过通常采用的有三种方法：间隙测量法、有效放大率法和对比度法。

　　① 间隙测量法

　　间隙测量法早期使用很多，甚至现在有很多电镜验收依然采用此种方法。此种方法是拍摄金颗粒标样，然后寻找金颗粒之间的间隙进行测量，将能量到的最小间隙作为分辨率。

　　不过此种方法有着很大的局限性，随着电镜分辨率越来越高，金颗粒之间的间隙可能要比分辨率大很多，很难找到适合测试分辨率的位置。另外，当放大倍数很大时，测量往往会有较大的不确定性。量尺寸即使误差一个像素，也误差了接近零点几纳米，而现在场发射电镜的分辨率都在1.0nm左右，这样的误差是不可接受的。

　　② 有效放大率法

　　为了解决种方法的不足，往往会采用有效放大率法。人眼在明视距离(约25 cm)下的分辨率为0.3 mm，再小人眼则不能分辨。用0.3毫米除以电镜的分辨率即为有效放大率。如电镜分辨率为1.5 nm，其有效放大率就是20万倍。当放大倍数超过有效放大率后，图像虽然视场在缩小，感觉在放大，但是不会出现更多的细节。

　　采用此种方法进行分辨率测试时，拍摄有效放大率(或者略大倍数)下的金颗粒照片，如果图像清晰，金颗粒边缘锐利可辨，则视为能达到分辨率。

　　③ 边缘对比度法

　　在光学仪器的分辨率中往往用调制传递函数(MTF)进行分辨率的测试。MTF是通过测试一系列宽度不同的黑白线对，通过光学成像后的线对的反差情况来判断光学仪器的性能。将黑色线条认为是零亮度，白色线条是亮度。理论上来说黑白线对之间的边缘应该很锐利没有过渡。

　　但是随着线对的宽度越来越窄，经过成像后，白线区域的亮度有所减少，黑色区域的亮度有所增加，也就是说成像中的黑白线对都随着宽度的减小越来越向中间灰色靠拢。直至最后线对极其致密时，黑白线的亮度一样，线对完全不可区分。

　　那么线对密度与对应的反差之间就有一条递减的曲线，此曲线就是MTF曲线，如图5-10。它反应了光学仪器的分辨率和反差性能。此外，黑白线对之间过渡区域也随线对的变窄而越来越宽。

　　在电镜中也同样如此，金颗粒与碳基底的边缘交界处也可看成是一个黑白线对，这个线对的亮度也有一个高斯函数(衍射波理论的要求)的过渡，类似MTF曲线。通常将某两个反差之间对应的距离就作为电镜的分辨率。

　　不过各个电镜厂家所选取的作为分辨率标准的反差区间却没有统一，比如蔡司扫描电镜选择25%～75%的区间，其他品牌选择35%～65%的区间。这会造成同一张图片，不同的厂家会给出不一样的分辨率。