掃描透射電子顯微鏡（STEM）是一種融合透射電子顯微鏡（TEM）與掃描電子顯微鏡（SEM）技術的分析工具，其核心原理基于高能電子束與樣品的相互作用及逐點掃描成像機制。
工作原理：STEM通過場發射電子槍產生高度聚焦的電子束，經電磁透鏡系統會聚成原子尺度的電子探針。在掃描線圈控制下，電子探針在樣品表面進行逐點光柵掃描。當電子束穿透樣品時，與原子發生彈性/非彈性散射，透射電子或散射電子被樣品下方的探測器接收。例如，環形暗場（ADF）探測器收集高角度散射電子，其信號強度與原子序數平方成正比，形成Z襯度圖像；明場（BF）探測器則收集透射電子，生成相位襯度像。通過同步采集多種信號，STEM可實現多模式成像。
優勢：
原子級分辨率：STEM可實現亞埃級空間精度，直接觀測原子排列、晶界、位錯等微觀結構。例如，HAADF-STEM模式能清晰顯示重金屬原子的位置，分辨率達0.05納米。
多功能分析：結合電子能量損失譜（EELS）和能量色散X射線譜（EDS），STEM可同時獲取樣品的化學成分、電子結構及鍵合信息。如分析全固態鋰電池界面時，可同時觀測Co、P、S元素的擴散行為及化學鍵變化。
低劑量成像技術：通過固態探測器和單電子敏感探測器，STEM在低電子劑量下仍能保持高信噪比，減少對敏感樣品（如生物大分子、有機材料）的輻射損傷。
動態過程研究：配備原位加熱/拉伸裝置后，STEM可實時觀察材料在相變、應力作用下的原子尺度動態行為，為材料設計提供關鍵依據。
STEM憑借其高分辨率、多維度分析能力及低損傷特性，已成為納米材料、半導體器件、催化劑及生物材料研究的核心工具。便攜式合金分析儀的日常操作規范與校準技巧
日常操作規范
使用前檢查
設備狀態：確認外殼無破損，電源、顯示屏、探頭等部件功能正常。例如，奧林巴斯Axon系列需檢查分離式PDA與主機的藍牙連接穩定性。
樣品準備：清潔樣品表面至金屬光澤，去除油污、銹蝕或氧化層。對于管道焊縫等狹小部位，可使用延伸探頭或尖嘴結構適配檢測。
環境適配：避免在高溫、高濕或強電磁干擾環境中使用。典型機型適用溫度范圍為-10°C至50°C，超出范圍需暫停作業。
操作流程
啟動與預熱：開機后等待自檢完成，部分型號需預熱3-5分鐘以達到最佳工作溫度。
測量姿勢：手握防滑帶，將探頭垂直緊貼樣品表面，避免晃動。例如，INNOV-XALPHA-2000采用智能光束技術，可自動補償不規則樣品誤差，但需確保接觸穩定。
數據記錄：測量完成后，通過觸摸屏或按鍵查看結果，支持Excel/TXT格式導出。建議定期備份數據至云端或外部存儲設備。
使用后維護
清潔探頭：用軟布擦拭探頭，防止污垢積累影響檢測精度。
安全存儲：將設備放入防水箱，避免陽光直射或潮濕環境。若長期閑置，需取出電池以防止漏液損壞電路。
校準技巧
校準頻率
常規場景：建議每3個月校準一次；使用頻率高或環境惡劣時，縮短至每月一次。
關鍵檢測前：如分析高溫合金或精密零部件前，必須進行即時校準。
校準步驟
標準樣品法：使用已知成分的標準塊（如304不銹鋼、6061鋁合金），覆蓋待測元素范圍。例如，天瑞EXPLORER5000需校準鈦、釩等21種標準元素。
環境模擬：校準環境應接近實際使用條件，溫度波動不超過±5°C，濕度低于70%RH。
軟件更新：同步更新設備數據庫與算法，以適配新合金牌號。例如，聚光MiX5系列支持自定義300種合金參數，需定期聯網升級。
異常處理
示值偏差：若校準后誤差超過0.5%，需檢查探頭是否磨損或X射線管是否老化，必要時聯系廠商更換部件。
穩定性核查：連續測量同一樣品5次，結果標準偏差應≤0.2%，否則需重新校準。
注意事項
操作培訓：未經專業培訓的人員不得擅自操作設備，避免誤操作導致數據失真或設備損壞。
法規合規：在航空、核電等敏感領域使用時，需遵循相關行業標準。
應急措施：設備故障時立即停用，切勿自行拆卸。例如，尼通系列機型內置故障自診斷功能，可通過指示燈快速定位問題。
通過規范操作與定期校準，便攜式合金分析儀可實現檢測精度與使用壽命的雙重保障，為金屬加工、材料回收等行業提供高效可靠的質量控制手段。
