Principi i primjene skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM)
Karakteristike skenirajućeg elektronskog mikroskopa
U usporedbi s optičkim mikroskopom i prijenosnim elektronskim mikroskopom, skenirajući elektronski mikroskop ima sljedeće karakteristike:
(i) Sposoban je izravno promatrati strukturu površine uzorka, a veličina uzorka može biti čak 120 mm x 80 mm x 50 mm.
(ii) Postupak pripreme uzorka je jednostavan, bez rezanja na tanke kriške.
(iii) Uzorak se može pomicati i rotirati u tri stupnja prostora u komori za uzorke, tako da se uzorak može promatrati iz različitih kutova.
(iv) Dubina polja je velika, a slika je bogata u trodimenzionalnom smislu. Dubina polja SEM-a je stotinama puta veća od one optičkog mikroskopa i desetke puta veća od one transmisionog elektronskog mikroskopa.
(E) raspon povećanja slike je širok, razlučivost je također relativno visoka. Može se povećati desetak puta do stotine tisuća puta, što u osnovi uključuje povećanje od povećala, optičkog mikroskopa do raspona povećanja prijenosnog elektronskog mikroskopa. Rezolucija između optičkog mikroskopa i prijenosnog elektronskog mikroskopa, do 3nm.
(vi) Oštećenje i kontaminacija uzorka snopom elektrona je mala.
(vii) Dok se promatra morfologija, drugi signali emitirani iz uzorka mogu se koristiti za mikroregionalnu analizu sastava.
Građa i princip rada skenirajućeg elektronskog mikroskopa
(a) Struktura 1. bačva
Cijev uključuje elektronski top, zrcalo kondenzatora, leću objektiva i sustav za skeniranje. Njegova je uloga proizvesti vrlo fini elektronski snop (promjera od oko nekoliko nm), te napraviti elektronski snop u uzorku površinskog skeniranja, dok pobuđuje različite signale.
Sustav za prikupljanje i obradu elektronskog signala
U komori za uzorke, snop skenirajućih elektrona stupa u interakciju s uzorkom kako bi proizveo različite signale, uključujući sekundarne elektrone, povratno raspršene elektrone, X-zrake, apsorbirane elektrone, Augerove elektrone i tako dalje. U gornjim signalima, najvažniji su sekundarni elektroni, koji su vanjski elektroni u atomima uzorka pobuđeni upadnim elektronima, generiranim u području od nekoliko nm do desetaka nm ispod površine uzorka, i njihovo stvaranje brzina ovisi uglavnom o morfologiji i sastavu uzorka. Slika skenirajućeg elektronskog mikroskopa obično se naziva sekundarna elektronska slika, koja je najkorisniji elektronski signal za proučavanje morfologije površine uzorka. Detekcija detektora sekundarnih elektrona (Slika 15 (2) sonde je scintilator, kada elektroni udare u scintilator, 1 u kojem se stvara svjetlost, ta svjetlost se svjetlosnom cijevi prenosi u fotomultiplikatorsku cijev, svjetlosni signal koji se pretvara u strujni signal, a zatim pretpojačalom i video pojačalom, strujni signal se pretvara u naponski signal, i konačno se šalje na vrata slikovne cijevi.
