在掃描電鏡（SEM）中，加速電壓是決定圖像分辨率、對比度、穿透深度和樣品損傷的重要參數。選擇合適的加速電壓，需要綜合考慮樣品材質、導電性、表面形貌及觀察目的。

一、加速電壓的基本概念

加速電壓是指電子束從電子槍發(fā)射后被加速所獲得的電壓值，一般在 0.5 kV～30 kV 之間。電壓越高，電子能量越大，穿透深度和信號強度增加；電壓越低，表面信息更明顯，但分辨率和信號可能下降。

二、加速電壓選擇的主要原則

根據樣品導電性選擇

導電樣品（如金屬、導電氧化物）：可使用較高加速電壓（10–30 kV），以獲得高分辨率與清晰的形貌細節(jié)。

非導電樣品（如生物樣品、陶瓷、聚合物）：應使用低電壓（1–5 kV），減少電子積聚和電荷效應。

根據樣品表面特征選擇

觀察表面細節(jié)：使用低電壓（1–5 kV），表面信號占主導，邊緣與形貌更明顯。

觀察內部結構或元素分布：需要較高電壓（10–20 kV），增加電子束穿透能力與X射線信號強度。

根據圖像類型調整

二次電子成像（SEI）：低加速電壓更適合，突出表面起伏與微結構。

背散射電子成像（BSE）：高加速電壓可增強材料成分對比。

能譜分析（EDS）：通常選擇 ≥15 kV，以激發(fā)足夠的特征X射線。

根據樣品厚度與涂層厚度調整

若樣品表面鍍金或鍍碳層較厚，可適當提高電壓（5–10 kV），避免信號被涂層吸收。

若樣品很薄或敏感，則應降低電壓（1–2 kV），防止穿透或損傷。

三、實際操作技巧

從低電壓開始測試

初次觀察時，應從 1–2 kV 開始，逐步提高，觀察圖像亮度、對比度和噪聲變化，尋找適合。

結合工作距離與束流調整

在較低電壓下，可適當減小工作距離，提高分辨率；若信號過弱，可稍微增加束流。

避免高電壓導致樣品損傷

對有機、低熔點或易揮發(fā)材料，高電壓可能引發(fā)局部燒蝕，應避免持續(xù)照射。

針對EDS分析優(yōu)化

若目標是微區(qū)元素分析，應保證加速電壓至少為待測元素激發(fā)能量的1.5倍以上，以確保特征X射線有效激發(fā)。