Principi i primjena skenirajuće elektronske mikroskopije
Karakteristike SEM
U poređenju sa optičkim mikroskopom i transmisionim elektronskim mikroskopom, skenirajući elektronski mikroskop ima sledeće karakteristike:
(1) Struktura površine uzorka može se direktno posmatrati, a veličina uzorka može biti čak 120mm×80mm×50mm.
(2) Proces pripreme uzorka je jednostavan i ne treba ga rezati na tanke kriške.
(3) Uzorak se može prevoditi i rotirati u trodimenzionalnom prostoru u komori za uzorke, tako da se uzorak može posmatrati iz različitih uglova.
(4) Dubina polja je velika, a slika je puna trodimenzionalnosti. Dubina polja skenirajućeg elektronskog mikroskopa je stotine puta veća od one optičkog mikroskopa i desetine puta veća od one transmisionog elektronskog mikroskopa.
(5) Opseg uvećanja slike je širok, a rezolucija je relativno visoka. Može se uvećati deset puta do stotine hiljada puta, a u osnovi uključuje opseg povećanja od lupe, optičkog mikroskopa do transmisionog elektronskog mikroskopa. Rezolucija je između optičkog mikroskopa i transmisionog elektronskog mikroskopa, do 3nm.
(6) Oštećenje i kontaminacija uzorka elektronskim snopom su relativno male.
(7) Prilikom posmatranja morfologije, za mikrokomponentnu analizu mogu se koristiti i drugi signali iz uzorka.
Struktura i princip rada skenirajućeg elektronskog mikroskopa
1. cijev sočiva
Cijev sočiva uključuje elektronski pištolj, kondenzatorsko sočivo, objektiv objektiva i sistem za skeniranje. Njegova funkcija je da generiše vrlo tanak snop elektrona (oko nekoliko nm u prečniku) i učini da elektronski snop skenira površinu uzorka i istovremeno stimuliše različite signale.
2. Elektronski sistem prikupljanja i obrade signala
U komori za uzorke, skenirajući snop elektrona stupa u interakciju s uzorkom kako bi generirao različite signale, uključujući sekundarne elektrone, povratno raspršene elektrone, rendgenske zrake, apsorbirane elektrone, Augerove elektrone, itd. Među gore navedenim signalima, najvažniji su sekundarni elektroni , koji su vanjski elektroni u atomima uzorka pobuđeni upadnim elektronima, koji se generiraju u području od nekoliko nm do desetina nm ispod površine uzorka, a brzina generiranja uglavnom ovisi o morfologiji i sastavu uzoraka. Takozvana skenirajuća elektronska slika obično se odnosi na sekundarnu elektronsku sliku, koja je najkorisniji elektronski signal za proučavanje morfologije površine uzorka. Detektor za detekciju sekundarnih elektrona (sonda na slici 15(2) je scintilator, kada elektroni udare u scintilator, 1 će generisati svjetlost u njemu, ovo svjetlo se putem svjetlosnog vodiča prenosi na fotomultiplikatorsku cijev, a svjetlosni signal Odnosno, on se pretvara u strujni signal, a zatim se putem predpojačanja i video pojačanja, trenutni signal pretvara u naponski signal i na kraju šalje u mrežu cijevne cijevi.
