Principii și aplicații ale microscopiei electronice cu scanare
Caracteristicile SEM
În comparație cu microscopul optic și microscopul electronic cu transmisie, microscopul electronic cu scanare are următoarele caracteristici:
(1) Structura de suprafață a probei poate fi observată direct, iar dimensiunea eșantionului poate fi de până la 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Procesul de pregătire a probei este simplu și nu trebuie tăiat în felii subțiri.
(3) Eșantionul poate fi translat și rotit într-un spațiu tridimensional din camera de probă, astfel încât proba poate fi observată din diferite unghiuri.
(4) Adâncimea câmpului este mare, iar imaginea este plină de tridimensionalitate. Adâncimea de câmp a microscopului electronic cu scanare este de sute de ori mai mare decât cea a microscopului optic și de zeci de ori mai mare decât cea a microscopului electronic cu transmisie.
(5) Gama de mărire a imaginii este largă și rezoluția este relativ mare. Poate fi mărită de zece ori până la sute de mii de ori și, practic, include intervalul de mărire de la lupă, microscop optic la microscop electronic cu transmisie. Rezoluția este între microscopul optic și microscopul electronic cu transmisie, până la 3nm.
(6) Deteriorarea și contaminarea probei de către fasciculul de electroni sunt relativ mici.
(7) În timpul observării morfologiei, alte semnale din probă pot fi utilizate și pentru analiza micro-componentelor.
Structura și principiul de funcționare al microscopului electronic cu scanare
1. butoi lentile
Butoiul lentilei include pistolul de electroni, lentila condensatorului, obiectivul și sistemul de scanare. Funcția sa este de a genera un fascicul de electroni foarte subțire (aproximativ câțiva nm în diametru) și de a face ca fasciculul de electroni să scaneze suprafața probei și să stimuleze simultan diferite semnale.
2. Sistem electronic de colectare și procesare a semnalului
În camera probei, fasciculul de electroni de scanare interacționează cu proba pentru a genera diverse semnale, inclusiv electroni secundari, electroni retroîmprăștiați, raze X, electroni absorbiți, electroni Auger etc. Dintre semnalele de mai sus, cele mai importante sunt electronii secundari. , care sunt electronii exteriori din atomii eșantionului excitați de electronii incidenti, care sunt generați în zona de câțiva nm până la zeci de nm sub suprafața probei, iar rata de generare depinde în principal de morfologia și compoziția probelor. Așa-numita imagine electronică de scanare se referă de obicei la imaginea electronică secundară, care este cel mai util semnal electronic pentru studierea morfologiei de suprafață a probei. Detectorul pentru detectarea electronilor secundari (sonda din figura 15(2) este un scintilator, atunci când electronii lovesc scintilatorul, 1 va genera lumină în el, această lumină este transmisă tubului fotomultiplicator de către ghidul de lumină, iar semnalul luminos Adică, este convertit într-un semnal de curent, iar apoi prin pre-amplificare și amplificare video, semnalul curent este convertit într-un semnal de tensiune și, în cele din urmă, trimis la grila tubului de imagine.
