Principii și aplicații ale microscopiei electronice cu scanare (SEM)
Caracteristicile microscopului electronic cu scanare
În comparație cu microscopul optic și microscopul electronic cu transmisie, microscopul electronic cu scanare are următoarele caracteristici:
(i) Este capabil să observe direct structura suprafeței probei, iar dimensiunea eșantionului poate fi de până la 120 mm x 80 mm x 50 mm.
(ii) Procesul de preparare a probei este simplu, fără a fi nevoie să fie tăiat în felii subțiri.
(iii) Proba poate fi translată și rotită în trei grade de spațiu în camera de probă, astfel încât proba să poată fi observată din diferite unghiuri.
(iv) Adâncimea câmpului este mare, iar imaginea este bogată în sens tridimensional. Adâncimea câmpului SEM 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.
(E) intervalul de mărire a imaginii este larg, rezoluția este, de asemenea, relativ ridicată. Poate fi mărită de o duzină de ori până la sute de mii de ori, include practic de la lupă, microscop optic până la intervalul de mărire al microscopului electronic de transmisie. Rezoluție între microscopul optic și microscopul electronic cu transmisie, până la 3nm.
(vi) Deteriorarea și contaminarea probei de către fasciculul de electroni este mică.
(vii) În timpul observării morfologiei, alte semnale emise din probă pot fi utilizate pentru analiza compozițională micro-regională.
Structura și principiul de funcționare al microscopului electronic cu scanare
(a) Structura 1. butoi
Butoiul include pistolul cu electroni, oglinda condensatorului, obiectivul și sistemul de scanare. Rolul său este de a produce un fascicul de electroni foarte fin (diametrul de aproximativ câțiva nm) și de a face fasciculul de electroni în scanarea suprafeței probei, în timp ce excita o varietate de semnale.
Sistem de colectare și procesare a semnalului electronic
În camera probei, fasciculul de electroni de scanare interacționează cu proba pentru a produce o varietate de semnale, inclusiv electroni secundari, electroni împrăștiați înapoi, raze X, electroni absorbiți, electroni Auger și așa mai departe. În semnalele de mai sus, cei mai importanți sunt electronii secundari, care sunt electronii exteriori din atomii eșantionului excitați de electronii incidenti, generați în regiunea de câțiva nm până la zeci de nm sub suprafața probei și generarea acestuia. rata depinde în principal de morfologia și compoziția probei. Imaginea cu microscopul electronic de scanare este denumită în mod obișnuit imaginea electronică secundară, care este cel mai util semnal electronic pentru studiul morfologiei de suprafață a probei. Detectorul de electroni secundari (Figura 15 (2) al sondei este un scintilator, atunci când electronii lovesc scintilatorul, 1 în care este generată lumina, această lumină este transmisă tubului fotomultiplicator de către conducta de lumină, semnalul luminos care este convertit într-un semnal de curent, iar apoi de către preamplificator și amplificarea video, semnalul de curent este convertit într-un semnal de tensiune și, în final, este trimis la poarta tubului de imagine.
