校准扫描电镜（SEM）的倍率是确保图像尺寸测量准确可靠的关键步骤。SEM 的倍率校准通常涉及对已知尺寸的标准样品进行成像，并与理论值进行对比与调整。以下是完整的校准流程和注意事项：

一、为什么要校准倍率？

虽然 SEM 显示屏上会标出倍率（如 ×10,000、×50,000），但这个倍率是由扫描信号控制电压与显示尺寸的比例换算而来，可能因以下因素出现误差：

放大器增益偏差

扫描电路老化

显示设备分辨率变化

探测器延迟或漂移

显示比例非线性

因此需定期校准，尤其是在进行尺寸测量、发表论文或生产质量控制时。

二、常用校准标准样品

使用具有已知间距或图案尺寸的标准样品进行校准：

镀金线栅样品（Gold on Grating）

SiO₂台阶结构

纳米线阵列或聚焦离子束刻蚀标尺

国家或第三方标准参考样片（如 NIST SRM）

例如：样片上存在 1 μm 间距的格栅，你可以实际测量图像中的像素尺寸并计算偏差。

三、校准步骤（以 X-Y 方向为例）

1. 准备工作

将标准样品固定在样品台上；

选择适当加速电压（如 5–15 kV）；

调整合适工作距离（WD）；

聚焦、消除像差，确保图像清晰。

2. 成像与测量

选择常用倍率（如 ×10,000）；

拍摄图像，使用图像分析工具（如 SEM 软件、ImageJ、或配套测量标尺）；

测量图中两个清晰标记之间的距离（单位：像素、µm）。

3. 计算倍率误差

比较图像中显示的实际距离 vs. 样品真实距离；

例如，真实间距为 1.00 µm，图像测得 1.08 µm → 表示倍率偏小约 8%。

4. 修正倍率

若误差在允许范围内（通常 ±2–3% 以内），可以不做调整；

若超限，则需进入 SEM 设置菜单或联系厂商服务人员修正扫描参数（例如修正扫描电压增益）；

某些软件允许输入校正因子，系统会自动修正测量值。

四、注意事项

校准应分别对 X 和 Y 方向进行，尤其是在非等比扫描系统中；

校准倍率要在常用加速电压和工作距离下进行；

每次硬件维修、升级或系统重启后建议重新校准；

对于高倍率（如 >×100,000）的校准，应使用高分辨率样品，并保持高稳定性；

有些扫描电镜可通过自动校准模块进行快速校准，但仍建议人工确认。