Uvod u glavne primjene skenirajuće elektronske mikroskopije
Skenirajući elektronski mikroskop je multifunkcionalni instrument sa brojnim vrhunskim svojstvima i jedan je od najrasprostranjenijih instrumenata koji može izvršiti sljedeće osnovne analize:
(1) Posmatranje i analiza trodimenzionalne morfologije;
(2) Kompozicijska analiza mikroregija uz posmatranje morfologije.
(1) Posmatranje nanomaterijala. Takozvani nanomaterijali su čvrsti materijali koji se dobijaju kalupovanjem pod pritiskom pod uslovom da se površina održava čistom kada je veličina čestica ili mikrokristala koji čine materijal u opsegu od 0.1 do 100 nm. Nanomaterijali imaju mnoga jedinstvena fizičko-hemijska svojstva koja se razlikuju od onih u kristalnom i amorfnom stanju. Nanomaterijali imaju široku perspektivu razvoja i postaće ključni pravac budućih istraživanja materijala. Važna karakteristika skenirajućeg elektronskog mikroskopa je njegova visoka rezolucija, koja se danas široko koristi za posmatranje nanomaterijala.
② Izvršiti analizu loma materijala. Još jedna važna karakteristika skenirajućeg elektronskog mikroskopa je velika dubina polja, slika je bogata trodimenzionalnim smislom. Dubina fokusa skenirajućeg elektronskog mikroskopa od transmisionog elektronskog mikroskopa je 10 puta veća od optičkog mikroskopa stotine puta. Kako je dubina polja slike velika, tako da je skenirana elektronska slika bogata trodimenzionalnim smislom, sa trodimenzionalnim oblikom, može pružiti mnogo više informacija od drugih mikroskopa, ova karakteristika je vrlo vrijedna za korisnika. Skenirajući elektronski mikroskop pokazuje morfologiju loma iz dubokog, velikog ugla dubinske oštrine, predstavlja suštinu loma materijala, u nastavi, naučnoistraživačkoj i proizvodnji, ima nezamjenjivu ulogu u analizi uzroka loma materijala, analizi loma materijala. uzrok nesreća i razumnost procesa je moćno sredstvo za utvrđivanje.
③ Direktno posmatranje originalne površine velikog uzorka. Može direktno posmatrati uzorak prečnika 100 mm, visine 50 mm ili većih veličina, bez ikakvih ograničenja u pogledu oblika uzorka, a mogu se uočiti i grube površine, čime se eliminiše problem pripreme uzoraka, i može istinski promatrati sam uzorak kao materijalnu komponentu različite obloge (slika povratno reflektovanog elektrona).
④Promatranje debelih uzoraka. Kada se posmatraju debeli uzorci, moguće je dobiti visoku rezoluciju i najrealniji izgled. Rezolucija skenirajuće elektronske mikroskopije je između one optičke mikroskopije i transmisijske elektronske mikroskopije. Međutim, kada se poredi posmatranje debelog uzorka, jer je u transmisijskom elektronskom mikroskopu potrebno koristiti metodu složenog filma, a rezolucija složenog filma je obično samo 10 nm, a posmatranje nije samog uzorka. , stoga je povoljnije posmatrati debeli uzorak skenirajućim elektronskim mikroskopom kako bi se dobila stvarna informacija o površini uzorka.
⑤ Promatrajte detalje svake oblasti uzorka. Uzorak ima veoma veliki raspon kretanja u komori za uzorke. Radna udaljenost drugih mikroskopa je obično samo 2-3cm, tako da je uzorku dozvoljeno da se kreće samo u dva stepena prostora. Međutim, kod skenirajućeg elektronskog mikroskopa je drugačije, jer je radna udaljenost velika (može biti i veća od 20 mm), fokalna dubina je velika (10 puta veća od transmisionog elektronskog mikroskopa), a prostor komore za uzorke je takođe veliki, pa se uzorku može dozvoliti da ima šest stepeni slobode kretanja u tri stepena prostora (tj. tri stepena translacije prostora, tri stepena rotacije prostora), a opseg kretanja je veliki, što je izuzetno pogodno za posmatranje uzoraka nepravilnog oblika detalja različitih regija.
(vi) Posmatranje uzoraka pod velikim vidnim poljem i malim uvećanjem. Vidno polje za posmatranje uzoraka skenirajućim elektronskim mikroskopom je veliko. U skenirajućem elektronskom mikroskopu vidno polje F, koje omogućava istovremeno posmatranje uzoraka, određuje se sljedećom formulom: F=L/M [8].
Gdje je F - opseg vidnog polja;
M - uvećanje posmatranja;
L - veličina fluorescentnog ekrana cijevi.
Ako skenirajući elektronski mikroskop koristi cijev od 30 cm (12 inča), uvećanje 15 puta, njegovo vidno polje je do 20 mm. veliko vidno polje, malo uvećanje posmatranje oblika uzorka je neophodno za neke oblasti, kao što su kriminalistička istraga i arheologija.
(7) Kontinuirano posmatranje od velikog do malog povećanja. Opseg uvećanja je veoma širok i nema potrebe da se često fokusirate. Opseg uvećanja skenirajućeg elektronskog mikroskopa je veoma širok (od 5 do 200,000 puta kontinuirano podesiv), a dobar fokus može biti od visokog do niskog vremena, od niskog do visokog vremena neprekidnog posmatranja, bez ponovnog fokusiranja, što je posebno pogodan za analizu nezgoda.
⑧ posmatranje bioloških uzoraka. Zbog elektronskog zračenja i pojave oštećenja uzorka i kontaminacije je vrlo mala. Poređenje sa drugim načinima elektronske mikroskopije, jer je posmatranje elektronske sonde koja se koristi u struji mala (obično oko 10-10 ~ 10-12A) veličina tačke snopa elektronske sonde je mala (obično 5 nm do desetina nanometara), i energija elektronske sonde je relativno mala (napon ubrzanja može biti i do 2 kV), i nije fiksna tačka ozračivanja uzorka, već rasterska skenirajuća metoda ozračivanja uzorka, stoga zbog Zbog toga je stepen oštećenja i kontaminacije uzorka usled elektronskog zračenja veoma mali, što je posebno važno za posmatranje nekih bioloških uzoraka.
