通過一些應(yīng)用案例可以證明采集速度或吞吐量的提高，同時(shí)也證明多束SEM與相應(yīng)的樣品制備方法是兼容的。多束SEM的典型著陸能量為1-3keV，典型像素尺寸為4-10 nm。電子光學(xué)裝置的選擇使單束之間的距離為12μm。每幅圖像的x和y像素?cái)?shù)以及像素大小與電子束距離無關(guān)，選擇像素大小的目的是使圖像之間有少量重疊，這就要求x和y之間的長(zhǎng)寬比約為0.866。
在下面的案例中，61幅圖像被合并成一幅大圖像，在寬約100 μm 的六邊形區(qū)域內(nèi)包含多達(dá)500萬像素。
對(duì)于生物組織的大體積研究，小鼠腦組織宏觀體積的體積重建就是一個(gè)例子。為獲得此類數(shù)據(jù)，有許多切片和成像解決方案。例如，可以使用腔內(nèi)顯微切片機(jī)從樣品表面切除幾納米厚的切片。然后用掃描電子顯微鏡對(duì)新暴露的樣品表面進(jìn)行成像。多次重復(fù)這一過程，可獲得整個(gè)體積的數(shù)據(jù)集。也可以在平面基底上采集超薄切片，然后用掃描電鏡成像。
如圖2和圖3所示，多束掃描電鏡與這兩種方法都兼容。圖2顯示了鋨染色小鼠大腦冠狀切面上的一個(gè)子區(qū)域，拍攝位置約為 Bregma 1.5 毫米。圖3顯示了多束掃描電鏡對(duì)鋨染色小鼠腦塊連續(xù)切片的采集。Hayworth等人(2006年)和 Tapia 等人(2012年)已經(jīng)介紹了使用自動(dòng)切片收集裝置進(jìn)行樣品制備的方法。整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)高度自動(dòng)化，能夠可靠地獲取大量電磁數(shù)據(jù)。圖2和圖3中的信號(hào)主要由SE1和SE2電子組成。
圖 2 由馬克斯-普朗克協(xié)會(huì)的Winfried Denk和 Shawn Mikula 采集的小鼠大腦皮層(塊面)，顯示未髓鞘化的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)過程以及神經(jīng)元核(中左)，由多束SEM以 0.45 GPixel/s和3.8 nm像素尺寸采集，總電流 26 nA，每個(gè)像素 270個(gè)電子，標(biāo)尺10 μm。
在樣品上蒸鍍了一層 1-2 納米的鈀，以消除充電效應(yīng)(Titze 和 Denk，2013)。在細(xì)胞過程中，線粒體、微管、突觸和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)清晰可見。右下插圖：12 μm × 10 μm 單束子圖像，多束全圖細(xì)節(jié)，比例尺：5 μm。
圖 3 哈佛大學(xué)Jeff Lichtman和Richard Schalek 采集的小鼠大腦皮層(連續(xù)超薄切片)樣品，顯示有髓鞘的軸突、漿膜、細(xì)胞體和樹突，由多束SEM以0.45 GPixel/s 和3.8 nm像素大小采集，總電流 26 nA，每個(gè)像素 270 個(gè)電子，比例尺：10μm。將薄片置于導(dǎo)電表面，無需額外的導(dǎo)電涂層，從而減輕了樣品充電效應(yīng)。在細(xì)胞、樹突和軸突內(nèi)，線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器清晰可見。右下插圖：12 μm × 10 μm單束子圖像，多束全圖細(xì)節(jié)，比例尺：5 μm。右上插圖：3 μm × 2.6 μm 單束子圖像細(xì)節(jié)，比例尺：1μm。
對(duì)組織或器官進(jìn)行多個(gè)長(zhǎng)度尺度的成像，通常需要直徑達(dá)幾厘米的樣品。樣品制備需要特別注意，以提供足夠均勻的樣品固定和表面光滑度。圖4顯示了人體股骨頸切片的多束SEM圖像，該切片通常在髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)過程中被丟棄。對(duì)組織進(jìn)行切片，并在聚甲基丙烯酸甲酯中進(jìn)行大塊包埋，以備進(jìn)行未脫鈣組織學(xué)研究。樹脂固化后，對(duì)表面進(jìn)行修整和平滑，以便用SEM檢查塊面。
圖4 新南威爾士大學(xué)的 Melissa Knothe Tate 和克利夫蘭診所的 Ulf Knothe 采集的股骨頸(PMMA 嵌入和拋光的塊面)樣品，顯示了由骨毛細(xì)管組成的骨瘤，骨細(xì)胞同心環(huán)繞，由多束SEM以 0.18 GPixel/s 和 11.3 nm 像素尺寸采集，總電流40 nA，每像素420個(gè)電子，標(biāo)尺：10 μm。右下插圖：12 μm × 10 μm 單束子圖像，完整多束圖像的細(xì)節(jié)，顯示一個(gè)骨細(xì)胞，比例尺：5 μm。
所有合成圖像(圖2-5)在所有子圖像中都顯示出足夠的對(duì)比度，所有子圖像的分辨率僅相差幾個(gè)百分點(diǎn)。相鄰電子束之間的串?dāng)_低于1%。為使多束SEM的成像能力得到大規(guī)模應(yīng)用，更好能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集過程的自動(dòng)化。
