Primjena skenirajuće elektronske mikroskopije
Skenirajući elektronski mikroskop je višenamjenski instrument s mnogo vrhunskih svojstava i najrašireniji je instrument. Može izvršiti sljedeće osnovne analize:
the
(1) Promatranje i analiza trodimenzionalnog oblika;
the
(2) Promatrajući morfologiju, provodi se analiza sastava mikropodručja.
the
① Promatrajte nanomaterijale. Takozvani nanomaterijali odnose se na čvrste materijale dobivene pritiskom čestica ili kristalita koji čine materijale u rasponu od 0.1 do 100 nm i održavanjem površine čistom. Nanomaterijali imaju mnoga jedinstvena fizikalna i kemijska svojstva koja se razlikuju od kristalnih i amorfnih stanja. Nanomaterijali imaju široku razvojnu perspektivu i postat će ključni smjer budućih istraživanja materijala. Važna značajka skenirajuće elektronske mikroskopije je njena visoka rezolucija, koja se široko koristi za promatranje nanomaterijala.
the
② Analizirajte lom materijala. Druga važna značajka skenirajućeg elektronskog mikroskopa je velika dubinska oštrina, a slika puna trodimenzionalnosti. Dubina fokusa skenirajućeg elektronskog mikroskopa je 10 puta veća od one transmisijskog elektronskog mikroskopa i stotine puta veća od one optičkog mikroskopa. Zbog velike dubinske oštrine slike, dobivena skenirana elektronička slika ima trodimenzionalni oblik i može dati mnogo više informacija nego drugi mikroskopi. Ova značajka je vrlo vrijedna za korisnike. Morfologija loma koju prikazuje skenirajući elektronski mikroskop predstavlja bit loma materijala iz perspektive duboke razine i velike dubine polja. Ima nezamjenjivu ulogu u nastavi, znanstvenom istraživanju i proizvodnji. Aspekti kao što je određivanje racionalnosti moćan su alat.
the
③ izravno promatrati izvornu površinu velikog uzorka. Može izravno promatrati uzorke promjera 100 mm, visine 50 mm ili veće veličine, bez ograničenja oblika uzorka, a mogu se promatrati i hrapave površine, što štedi muku oko pripreme uzoraka i može doista promatrati uzorke Kontrast različitih materijalnih komponenti samog uzorka (elektronska slika povratne refleksije).
the
④ Promatrajte debeli uzorak. Pri promatranju debelih uzoraka može se dobiti visoka rezolucija i najrealističniji oblik. Razlučivost skenirajuće elektronske mikroskopije je između svjetlosne mikroskopije i transmisijske elektronske mikroskopije. Međutim, kada se uspoređuje promatranje debelih uzoraka, budući da se metoda laminacije još uvijek koristi u transmisijskom elektronskom mikroskopu, a razlučivost laminacije može doseći samo 10 nm, a promatranje nije sam uzorak, stoga koristite skenirajuću elektronsku mikroskopiju je korisnije promatrati debele uzorke i može dobiti stvarnije podatke o površini uzorka.
the
⑤ Promatrajte detalje svakog područja uzorka. Raspon kretanja uzorka u komori za uzorke je vrlo velik. Radna udaljenost drugih mikroskopa obično je samo 2 do 3 cm, tako da se zapravo samo uzorak smije kretati u dvodimenzionalnom prostoru. Ali kod skenirajućeg elektronskog mikroskopa je drugačije, zbog velike radne udaljenosti (može biti veća od 20 mm), velike dubine fokusa (10 puta veća od transmisijskog elektronskog mikroskopa) i velikog prostora komore za uzorke, stoga se uzorak može postaviti u trodimenzionalni prostor. Postoji 6 stupnjeva slobode u kretanju (to jest, translacija trodimenzionalnog prostora, rotacija trodimenzionalnog prostora), a pomični raspon je velik, što donosi veliku pogodnost do promatranja detalja svakog područja uzorka nepravilnog oblika.
the
⑥Promatrajte uzorak pod velikim vidnim poljem i malim povećanjem. Vidno polje uzorka promatranog skenirajućim elektronskim mikroskopom je veliko. U skenirajućem elektronskom mikroskopu, vidno polje F koje može promatrati uzorak u isto vrijeme određeno je sljedećom formulom: F=L/M
the
U formuli, F——raspon vidnog polja;
the
M - povećanje pri promatranju;
L——Veličina zaslona slikovne cijevi.
Ako skenirajući elektronski mikroskop koristi slikovnu cijev od 30 cm (12 inča), kad je povećanje 15 puta, njegovo vidno polje može doseći 20 mm. Veliko vidno polje i malo povećanje za promatranje topografije uzoraka potrebni su za neka područja, poput kriminalističkih istraživanja i arheologije.
⑦ Provedite kontinuirano promatranje od velikog do malog povećanja. Varijabilni raspon povećanja je vrlo širok i nema potrebe za čestim fokusiranjem. Raspon povećanja skenirajućeg elektronskog mikroskopa je vrlo širok (od 50,000 do 200,000 puta kontinuirano podesiv), a nakon jednog fokusiranja može se kontinuirano promatrati od velikog do malog povećanja, i od malog povećanja do velikog povećanja bez ponovnog fokusiranja. Analiza je posebno prikladna.
⑧ Promatranje bioloških uzoraka. Stupanj oštećenja i kontaminacije uzorka zbog zračenja elektronima je vrlo mali. U usporedbi s drugim elektronskim mikroskopima, budući da je struja elektronske sonde koja se koristi za promatranje mala (općenito oko 10 -10 ~ 10 -12A), veličina točke snopa elektronske sonde je mala (obično 5 nm do deseci nanometara), a elektron Energija sonde je također relativno mala (napon ubrzanja može biti čak 2 kV), a uzorak se ne ozračuje na fiksnoj točki, već se ozračuje na način rasterskog skeniranja, tako da dolazi do oštećenja i kontaminacije uzorka zbog zračenja elektronima Vrlo mala, što je posebno važno za promatranje nekih bioloških uzoraka.
⑨ Provedite dinamičko promatranje. U skenirajućem elektronskom mikroskopu, slikovna informacija je uglavnom elektronička informacija. U skladu s tehničkom razinom suvremene elektroničke industrije, čak i elektroničke informacije koje se mijenjaju velikom brzinom mogu se bez poteškoća primiti, obraditi i pohraniti na vrijeme, pa se mogu provoditi neka dinamička promatranja procesa. Ako su dodaci kao što su grijanje, hlađenje, savijanje, rastezanje i ionsko jetkanje ugrađeni u komoru za uzorke, proces dinamičke promjene kao što je fazni prijelaz i lom može se promatrati putem TV uređaja. 10 Pribavite različite podatke iz topografije površine uzorka. U skenirajućem elektronskom mikroskopu ne samo da se mogu koristiti upadni elektroni za interakciju s uzorkom za generiranje raznih informacija za slikanje, već se također mogu dobiti razne posebne metode prikaza za slike putem metoda obrade signala, a također se mogu dobiti informacije s površine morfologija uzorka. Dobiti razne informacije. Budući da se skenirajuća elektronska slika ne snima u isto vrijeme, ona se rastavlja na gotovo milijun dijelova i snima uzastopno, tako da skenirajući elektronski mikroskop može ne samo promatrati morfologiju površine, već i analizirati sastav i elemente, a kroz obrazac elektronskog kanala. Za kristalografsku analizu odabrana veličina područja može biti od 10 μm do 2 μm.
Zbog navedenih karakteristika i funkcija skenirajućeg elektronskog mikroskopa, znanstvenici mu posvećuju sve veću pozornost i dobiva sve veću primjenu. Skenirajući elektronski mikroskopi naširoko se koriste u znanosti o materijalima (metalni materijali, nemetalni materijali, nanomaterijali), metalurgiji, biologiji, medicini, poluvodičkim materijalima i uređajima, geološkim istraživanjima, kontroli štetočina, identifikaciji katastrofa (požar, analiza kvarova), kriminalističkom izviđanju , identifikacija dragulja, identifikacija kvalitete proizvoda i kontrola proizvodnog procesa u industrijskoj proizvodnji itd.
