Princip i primjena skenirajućeg elektronskog mikroskopa
U usporedbi s optičkom mikroskopijom i transmisijskom elektronskom mikroskopijom, skenirajuća elektronska mikroskopija ima sljedeće karakteristike:
(1) Mogućnost izravnog promatranja površinske strukture uzorka, s veličinama uzorka do 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Postupak pripreme uzorka je jednostavan i ne zahtijeva rezanje na tanke kriške.
(3) Uzorak se može pomicati i rotirati u tri dimenzije u komori za uzorke, tako da se može promatrati iz različitih kutova.
(4) Dubina polja je velika, a slika je bogata u trodimenzionalnom smislu. Dubina polja pretražne elektronske mikroskopije je nekoliko stotina puta veća od one optičke mikroskopije i nekoliko desetaka puta veća od one transmisijske elektronske mikroskopije.
(5) Raspon povećanja slike je širok, a razlučivost je također relativno visoka. Može se povećati od desetaka do stotina tisuća puta, au osnovi uključuje raspon pojačanja od povećala, optičkog mikroskopa do prijenosnog elektronskog mikroskopa. Razlučivost je između optičke mikroskopije i transmisijske elektronske mikroskopije, dosežući do 3 nm.
(6) Oštećenje i kontaminacija uzorka elektronskim zrakama relativno su mali.
(7) Dok se promatra morfologija, drugi signali emitirani iz uzorka također se mogu koristiti za analizu sastava mikro zona.
Struktura i princip rada skenirajuće elektronske mikroskopije
(1) Struktura 1. Zrcalna cijev
Cijev objektiva uključuje elektronski top, kondenzator, objektiv i sustav za skeniranje. Njegova funkcija je generirati vrlo fini elektronski snop (promjera od oko nekoliko nanometara) i učiniti da elektronski snop skenira površinu uzorka, istovremeno stimulirajući različite signale.
2. Elektronički sustav za prikupljanje i obradu signala
U komori za uzorak, snop skenirajućih elektrona stupa u interakciju s uzorkom kako bi generirao različite signale, uključujući sekundarne elektrone, povratno raspršene elektrone, rendgenske zrake, apsorpcijske elektrone, Augerove elektrone, itd. Među gore navedenim signalima, najvažniji je Sekundarni elektron, koji je vanjski elektron u atomu uzorka pobuđen upadnim elektronom, generira se u području od nekoliko nm do desetaka nm ispod površine uzorka, a njegova brzina proizvodnje uglavnom ovisi o morfologiji i sastavu uzorka. Općenito govoreći, električna slika skeniranja odnosi se na sliku sekundarnih elektrona, koja je najkorisniji elektronički signal za proučavanje površinske morfologije uzoraka. Sonda detektora za detekciju sekundarnih elektrona (slika 15 (2)) je scintilator. Kada elektron udari u scintilator, 1 stvara svjetlost u njemu. Tu svjetlost prenosi fotokonduktor do fotomultiplikatorske cijevi, a optički signal se pretvara u strujni signal. Nakon predpojačanja i video pojačanja, strujni signal se pretvara u naponski signal i konačno šalje u mrežu slikovne cijevi.
