扫描共聚焦电子显微镜

扫描共聚焦电子显微镜（SCEM）是类似于扫描共聚焦光学显微镜（SCOM）的电子显微镜技术。在该技术中，与其他扫描显微镜技术（例如扫描透射电子显微镜或扫描电子显微镜）一样，被聚焦的电子束照射被研究的样品。但是，在SCEM中，收集光学器件与照明光学器件对称排列，以仅收集通过束焦点的电子。这导致成像的出色的深度分辨率。该技术是相对较新的，并且正在积极开发中。

SCEM的思想在逻辑上是从SCOM继承的，因此相当古老。然而，扫描共聚焦电子显微镜的实用设计和构造是Nestor J. Zaluzec首先解决的一个复杂问题。他的xxx台扫描共聚焦电子显微镜展示了SCEM的3D特性，但尚未实现高能电子可实现的亚纳米级横向空间分辨率（横向分辨率仅为〜80 nm已被证明）。目前有几个小组正在研究原子分辨率SCEM。特别是，已经获得了原子分辨的SCEM图像。

样品被聚焦的电子束照亮，并且束重新聚焦在检测器上，从而仅收集通过聚焦的电子。为了产生图像，应该对光束进行横向扫描。在原始设计中，这是通过放置同步扫描和反扫描偏转器来实现的。这样的设计很复杂，仅存在一些定制的设置。另一种方法是使用固定照明和收集，但是通过使用高精度压电控制的夹具移动样品来执行扫描。这样的支架很容易获得，可以安装在大多数商用电子显微镜中，从而实现SCEM模式。作为实际演示，已记录了原子分辨的SCEM图像。

与SCOM相比，入射粒子的高能量（200 keV电子对2 eV光子）导致SCEM的空间分辨率高得多（横向分辨率<1 nm对> 400 nm）。

与常规电子显微镜（TEM、STEMSEM）相比，SCEM提供3维成像。从SCEM的共焦几何中可以预期在SCEM中进行3D成像，并且最近已通过理论建模得到了证实。特别是，据预测，可以在深度约为10 nm的轻质基质（铝）中识别出重层（金）；这种深度分辨率受电子束会聚角的限制，在配备两个五阶球面像差校正器的下一代电子显微镜中，其深度分辨率可以提高到几纳米。