在掃描電鏡（SEM）中，工作距離（Working Distance, WD）和景深（Depth of Field, DOF）之間有著密切的關系。工作距離是指樣品表面到電子束聚焦點之間的距離，通常用毫米（mm）來表示。而 景深 是指在該工作距離下，樣品表面各個部分能夠清晰成像的范圍。景深的增加意味著在樣品表面較大范圍內能夠保持清晰的成像。

工作距離與景深的關系

增大工作距離：當工作距離增大時，景深也會相應增加。也就是說，樣品的更多區域能夠在同一成像中保持清晰，這對于樣品表面有較大起伏或高度差異的情況尤為重要。

減小工作距離：當工作距離減小時，景深會減小。這會導致只有樣品表面較小的區域能夠保持清晰，其他區域則可能變得模糊。

為什么工作距離影響景深？

掃描電鏡的成像基于電子束與樣品表面相互作用，電子束聚焦到樣品表面時，電子束的焦點決定了成像的精度和清晰度。工作距離影響了電子束的聚焦方式和焦點大小。隨著工作距離的變化，焦點的深度范圍會變化，從而影響景深的大小。

短工作距離：較短的工作距離意味著電子束更接近樣品表面，焦點較為精細，但景深較小，適合觀察樣品的細節。

長工作距離：較長的工作距離意味著電子束較遠離樣品表面，焦點較為“寬松”，從而增加景深，適合觀察樣品的大范圍表面。

調整工作距離來改變景深的方法

選擇合適的工作距離：

如果你希望觀察樣品的大致形貌或高低起伏較大的部分，可以選擇較長的工作距離，以獲得較大的景深。

如果你需要觀察樣品的細節，如表面微結構或納米級別的特征，則選擇較短的工作距離，以提高圖像的分辨率，但這會犧牲景深。

掃描電鏡中的工作距離設置：在大多數現代掃描電鏡中，工作距離可以通過調整焦距或改變探針的聚焦方式來控制。通常可以通過顯微鏡的操作界面設置工作距離。

優化成像質量：

長工作距離：適合大樣品的快速掃描和獲取較大區域的清晰圖像，尤其在觀察樣品表面結構、形貌時非常有用。

短工作距離：適用于高分辨率成像，可以顯示出更多細節，但需要確保樣品的表面相對平坦，否則容易失去清晰度。

在掃描電鏡中調節景深的其他方式

除了改變工作距離外，景深的調節還可以通過以下方式進行：

改變加速電壓：較低的加速電壓有助于增加景深，但可能會影響分辨率。較高的加速電壓通常會降低景深，但能夠獲得更高的分辨率。

選擇合適的探頭類型：不同的探頭（如二次電子探測器、背散射電子探測器等）會影響景深的范圍，通常二次電子成像具有較小的景深，而背散射電子探測則有更大的景深。

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