Principi i primjena skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM)
Karakteristike skenirajućeg elektronskog mikroskopa
U poređenju sa optičkim mikroskopom i transmisionim elektronskim mikroskopom, skenirajući elektronski mikroskop ima sledeće karakteristike:
(i) Može direktno posmatrati strukturu površine uzorka, a veličina uzorka može biti čak 120 mm x 80 mm x 50 mm.
(ii) Proces pripreme uzorka je jednostavan, bez potrebe za rezanjem na tanke kriške.
(iii) Uzorak se može prevesti i rotirati u tri stepena prostora u komori za uzorke, tako da se uzorak može posmatrati iz različitih uglova.
(iv) Dubina polja je velika, a slika je bogata trodimenzionalnim smislom. Dubina polja SEM je stotine puta veća od one optičkog mikroskopa i desetine puta veća od one transmisionog elektronskog mikroskopa.
(E) raspon povećanja slike je širok, rezolucija je također relativno visoka. Može se povećati desetine puta do stotine hiljada puta, u osnovi uključuje od lupe, optičkog mikroskopa do raspona uvećanja transmisionog elektronskog mikroskopa. Rezolucija između optičkog mikroskopa i transmisionog elektronskog mikroskopa, do 3nm.
(vi) Oštećenje i kontaminacija uzorka elektronskim snopom je mala.
(vii) Dok se posmatra morfologija, drugi signali emitovani iz uzorka mogu se koristiti za mikroregionalnu analizu kompozicije.
Struktura i princip rada skenirajućeg elektronskog mikroskopa
(a) Struktura 1. bure
Cijev uključuje elektronski pištolj, kondenzatorsko ogledalo, objektiv objektiva i sistem za skeniranje. Njegova uloga je da proizvede vrlo fini snop elektrona (prečnika od oko nekoliko nm), te izvrši skeniranje snopa elektrona u površini uzorka, uz pobuđivanje raznih signala.
Sistem za prikupljanje i obradu elektronskih signala
U komori za uzorke, skenirajući snop elektrona stupa u interakciju s uzorkom kako bi proizveo različite signale, uključujući sekundarne elektrone, povratno raspršene elektrone, rendgenske zrake, apsorbirane elektrone, Augerove elektrone i tako dalje. U gornjim signalima najvažniji su sekundarni elektroni, koji su vanjski elektroni u atomima uzorka pobuđeni upadnim elektronima, generirani u području od nekoliko nm do desetina nm ispod površine uzorka, i njihovo stvaranje stopa zavisi uglavnom od morfologije i sastava uzorka. Slika skenirajućeg elektronskog mikroskopa se obično naziva sekundarnom elektronskom slikom, koja je najkorisniji elektronski signal za proučavanje morfologije površine uzorka. Detekcija sekundarnog detektora elektrona (Slika 15 (2) sonde je scintilator, kada elektroni udare u scintilator, 1 u kojem se generira svjetlost, ova svjetlost se prenosi do fotomultiplikatorske cijevi svjetlosnom cijevi, svjetlosnim signalom koji se pretvara u strujni signal, a zatim se pomoću pretpojačala i video pojačanja, trenutni signal pretvara u naponski signal, i na kraju se šalje na kapiju cijevne cijevi.
