提到掃描電子顯微鏡（SEM）的“景深”，可以用攝影來(lái)做類(lèi)比，兩者都可以獲得高清圖片，也都要確定需要聚焦的位置。

拍照時(shí)，您感興趣的物體應(yīng)該總是處于焦點(diǎn)位置，并且盡可能清晰。從藝術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，聚焦可以將攝影師的關(guān)注點(diǎn)傳達(dá)給觀察者，而在實(shí)際應(yīng)用中，聚焦良好的圖片可以展示大量細(xì)節(jié)信息。 但是待拍攝物體中有多大部分是真正處于聚焦?fàn)顟B(tài)，這部分占比又是如何調(diào)控的呢？對(duì)焦?fàn)顟B(tài)的圖像部分始終是一個(gè)平面，這意味著我們只能對(duì)完美的平面進(jìn)行成像。幸運(yùn)的是，只要物體中的各部分“足夠接近”焦平面，我們的大腦就可以處理，這部分稱(chēng)為景深。 影響景深的參數(shù)有幾個(gè)，調(diào)整這些參數(shù)可以使圖片中包含的信息變多或變少，其中，光闌直徑和聚焦裝置(攝像頭和掃描電鏡鏡筒)至關(guān)重要。 物體與成像設(shè)備之間的距離也是極其重要的因素。 通常，物體越遠(yuǎn)，景深越大，更多物體變得足夠清晰，使得大腦能夠處理和區(qū)分；

物體越近，景深越小，清晰度或分辨率會(huì)提高，可以看到物體太遠(yuǎn)時(shí)看不到的細(xì)節(jié)。

不同景深下的兩張照片

（左圖）花兒特寫(xiě)鏡頭-近距離拍攝，背景變得模糊

（右圖）風(fēng)景照-遠(yuǎn)距離拍攝，景深從幾厘米增加到幾公里

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電子顯微鏡是如何聚焦的

電子顯微鏡中，焦點(diǎn)是指入射電子束圓錐直徑最小時(shí)的位置。電子源發(fā)出電子束，鏡筒內(nèi)的電磁透鏡和末端光闌約束電子束并決定最小束斑尺寸。 當(dāng)電子束直徑接近最小值時(shí)，分辨率提高。通常達(dá)到特定和最優(yōu)“工作距離”-(鏡筒底部和樣品之間的距離)時(shí)，可取得該值。 焦平面是指電子束直徑最小處對(duì)應(yīng)的水平面。電子束對(duì)焦時(shí)，所有處于焦平面的特征物都將非常清晰。校正焦點(diǎn)意味著改變焦平面高度，焦平面上下的所有特征將會(huì)逐漸模糊，直到無(wú)法識(shí)別。 02

工作距離如何影響景深

景深是指工作距離的一定范圍，在該范圍內(nèi)，圖像的清晰度可以接受。理想的工作距離將在聚焦后呈現(xiàn)最佳分辨率。 然而，有些情況下，例如，在觀察較高樣品時(shí)，分辨率變得不太重要，反而景深對(duì)結(jié)果的影響更大。對(duì)昆蟲(chóng)進(jìn)行成像時(shí)，關(guān)鍵是要讓畫(huà)面中的所有特征都清晰可辨，比如它的腿和頭。對(duì)電子線路連接成像也是如此，完整觀察樣品需要在同一圖像中聚焦整個(gè)電線和電路板。在這種情況下，較長(zhǎng)的工作距離有助于獲得更大的景深，得到更多細(xì)節(jié)清晰可見(jiàn)的圖像。

電子鏡筒、電子束和焦平面圖示。(左圖)工作距離越長(zhǎng)，α角越小，遠(yuǎn)離焦平面不會(huì)使圖像變得太模糊。(右圖)工作距離縮短, β角變大，遠(yuǎn)離焦平面使得電子束直徑不斷增大，因此圖像變得更加模糊。反之，焦平面上的電子束直徑越小，圖像分辨率越高。

樣品越靠近鏡筒，電子束角度越大。這意味著與焦平面的微小偏差將導(dǎo)致電子束直徑不斷增大，從而使得圖像更加模糊。 反之，樣品距離鏡筒越遠(yuǎn)，電子束角度越小，與焦平面高度的偏差所導(dǎo)致的電子束直徑變化也就越小，因此，可以清晰地觀察到不同高度處的所有特征物。 通常，掃描電子顯微鏡的景深可以從幾微米增加到幾毫米，通過(guò)調(diào)整景深，可以對(duì)需要重點(diǎn)關(guān)注的特征進(jìn)行深入觀察，獲得高質(zhì)量的圖像從而取得最佳的分析結(jié)果。