Uvod u glavne primjene skenirajuće elektronske mikroskopije
Skenirajući elektronski mikroskop je višenamjenski instrument s mnogo vrhunskih svojstava i jedan je od najraširenijih instrumenata, koji može obavljati sljedeće osnovne analize:
(1) Promatranje i analiza trodimenzionalne morfologije;
(2) Kompozicijska analiza mikroregija uz promatranje morfologije.
(1) Promatranje nanomaterijala. Takozvani nanomaterijali su kruti materijali koji se dobivaju prešanjem pod pritiskom uz uvjet održavanja površine čistom kada je veličina čestica ili mikrokristala koji sačinjavaju materijal u rasponu od 0.1 do 100 nm. Nanomaterijali imaju mnoga jedinstvena fizikalno-kemijska svojstva koja se razlikuju od onih u kristalnom i amorfnom stanju. Nanomaterijali imaju široku razvojnu perspektivu i postat će ključni smjer budućih istraživanja materijala. Važna značajka skenirajućeg elektronskog mikroskopa je njegova visoka rezolucija, koja se danas naširoko koristi za promatranje nanomaterijala.
② Provesti analizu loma materijala. Druga važna značajka skenirajućeg elektronskog mikroskopa je velika dubina polja, slika je bogata u trodimenzionalnom smislu. Dubina fokusa skenirajućeg elektronskog mikroskopa od prijenosnog elektronskog mikroskopa je 10 puta veća od optičkog mikroskopa stotine puta. Budući da je dubina polja slike velika, tako da je skenirana elektronska slika bogata u trodimenzionalnom smislu, s trodimenzionalnim oblikom, može pružiti mnogo više informacija od drugih mikroskopa, ova značajka je vrlo vrijedna za korisnika. Skenirajući elektronski mikroskop prikazuje morfologiju loma iz dubine, veliki kut dubinskog polja predstavlja bit loma materijala, u nastavi, znanstvenom istraživanju i proizvodnji, ima nezamjenjivu ulogu u analizi uzroka loma materijala, analizi uzrok nesreća i razumnost procesa snažno je sredstvo utvrđivanja.
③ Izravno promatranje izvorne površine velikog uzorka. Može izravno promatrati uzorak promjera 100 mm, visine 50 mm ili većih dimenzija, bez ograničenja oblika uzorka, a mogu se promatrati i hrapave površine, što eliminira probleme s pripremom uzoraka i može uistinu promatrati sam uzorak kao materijalnu komponentu različite obloge (elektronska slika reflektirana unatrag).
④Promatranje debelih uzoraka. Pri promatranju debelih uzoraka moguće je dobiti visoku rezoluciju i najrealističniji izgled. Razlučivost skenirajuće elektronske mikroskopije je između one optičke mikroskopije i transmisijske elektronske mikroskopije. Međutim, kada se uspoređuje promatranje debelog uzorka, jer je u transmisijskom elektronskom mikroskopu potrebno koristiti metodu složenog filma, a rezolucija složenog filma je obično samo 10 nm, a promatranje nije samog uzorka. , stoga je povoljnije promatrati debeli uzorak skenirajućim elektronskim mikroskopom kako bi se dobila stvarna informacija o površini uzorka.
⑤ Promatrajte detalje svakog područja uzorka. Uzorak ima vrlo velik raspon kretanja u komori za uzorke. Radna udaljenost drugih mikroskopa obično je samo 2-3 cm, tako da se uzorak smije pomicati samo u dva stupnja prostora. Međutim, kod skenirajućeg elektronskog mikroskopa je drugačije, jer je radna udaljenost velika (može biti veća od 20 mm), žarišna dubina je velika (10 puta veća od transmisijskog elektronskog mikroskopa), a prostor komore za uzorke je također velik, tako da se primjerku može dopustiti šest stupnjeva slobode kretanja u tri stupnja prostora (tj. tri stupnja prostorne translacije, tri stupnja prostorne rotacije), a raspon kretanja je velik, što je izuzetno pogodno za promatranje nepravilno oblikovanih primjeraka detalja različitih regija.
(vi) Promatranje uzoraka pod velikim vidnim poljem i malim povećanjem. Vidno polje za promatranje uzoraka pretražnim elektronskim mikroskopom je veliko. U skenirajućem elektronskom mikroskopu vidno polje F, koje omogućuje istovremeno promatranje uzoraka, određeno je sljedećom formulom: F=L/M [8].
Gdje je F - raspon vidnog polja;
M - povećanje promatranja;
L - veličina fluorescentnog zaslona cijevi.
Ako skenirajući elektronski mikroskop koristi cijev od 30 cm (12 inča), povećanje 15 puta, njegov raspon vidnog polja je do 20 mm. veliko vidno polje, promatranje oblika uzorka s malim povećanjem potrebno je za neka područja, poput kriminalističkog istraživanja i arheologije.
(7) Kontinuirano promatranje od velikog povećanja do malog povećanja. Raspon povećanja je vrlo širok i nema potrebe za čestim fokusiranjem. Raspon povećanja skenirajućeg elektronskog mikroskopa je vrlo širok (od 5 do 200,000 puta kontinuirano podesiv), a dobar fokus može biti od visokog do niskog vremena, od niskog do visokog puta kontinuirano promatranje, bez ponovnog fokusiranja, što je posebno pogodan za analizu nezgoda.
⑧ promatranje bioloških uzoraka. Zbog elektroničkog zračenja i pojave oštećenja i kontaminacije uzorka vrlo su male. Usporedba s drugim načinima elektronske mikroskopije, budući da je promatranje elektronske sonde koja se koristi u struji malo (općenito oko 10-10 ~ 10-12A) veličina točke snopa elektronske sonde je mala (obično 5 nm do nekoliko desetaka nanometara), energija elektronske sonde je također relativno mala (napon ubrzanja može biti samo 2 kV), i nije fiksna točka ozračivanja uzorka, već metoda rasterskog skeniranja ozračivanja uzorka, stoga, zbog Stoga je stupanj oštećenja i kontaminacije uzorka zbog zračenja elektronima vrlo mali, što je osobito važno za promatranje nekih bioloških uzoraka.
