Відмінності електронної мікроскопії та металографічної мікроскопії
Принципи скануючої електронної мікроскопії
Скануючий електронний мікроскоп, скорочено SEM, є складною системою; Концентрована електронна оптична технологія, вакуумна технологія, тонка механічна структура та сучасна комп’ютерна технологія керування. Скануюча електронна мікроскопія — це процес об’єднання електронів, випромінюваних електронною гарматою під прискореним високим тиском, у невеликий електронний пучок через багатоступеневу електромагнітну лінзу. Скануйте поверхню зразка, щоб отримати різну інформацію, і аналізуйте поверхню зразка, отримуючи, посилюючи та відображаючи зображення цієї інформації. Взаємодія між падаючим електроном і зразком створює тип інформації, показаний на малюнку 1. Двовимірний розподіл інтенсивності цієї інформації змінюється залежно від характеристик поверхні зразка (таких як морфологія поверхні, склад, орієнтація кристала, електромагнітні властивості, тощо). Це процес послідовного та пропорційного перетворення інформації, зібраної різними детекторами, у відеосигнали, а потім передачі їх на синхронно скановані кінескопи та модуляції їх яскравості для отримання сканованого зображення, яке відображає стан поверхні зразка. Якщо сигнал, отриманий детектором, оцифровується і перетворюється в цифровий сигнал, він може бути додатково оброблений і збережений комп'ютером. Скануюча електронна мікроскопія в основному використовується для спостереження за товстими блоковими зразками з великою різницею висоти та шорсткістю, таким чином підкреслюючи ефект глибини різкості в дизайні. Він зазвичай використовується для аналізу переломів і природних поверхонь, які не були штучно оброблені.
Електронний мікроскоп і металографічний мікроскоп
1. Різні джерела світла: металографічний мікроскоп використовує видиме світло як джерело світла, тоді як скануючий електронний мікроскоп використовує електронний промінь як джерело світла для зображення.
2. Принцип інший: металографічний мікроскоп використовує принципи геометричного оптичного зображення для зображення, тоді як скануючий електронний мікроскоп використовує промені електронів високої енергії для бомбардування поверхні зразка, стимулюючи різні фізичні сигнали на поверхні. Потім різні детектори сигналів використовуються для отримання фізичних сигналів і перетворення їх у інформацію про зображення.
3. Різна роздільна здатність: через інтерференцію та дифракцію світла роздільна здатність металографічного мікроскопа може бути обмежена лише 0.2-0.5um. Завдяки використанню електронного променя як джерела світла скануюча електронна мікроскопія може досягти роздільної здатності між 1-3 нм. Таким чином, спостереження мікроструктури за допомогою металографічної мікроскопії належить до мікромасштабного аналізу, тоді як спостереження мікроструктури за допомогою скануючої електронної мікроскопії належить до нанорозмірного аналізу.
4. Різна глибина різкості: як правило, глибина різкості металографічного мікроскопа становить 2-3 мкм, тому він має надзвичайно високі вимоги до гладкості поверхні зразка, тому процес підготовки зразка є відносно складним. З іншого боку, скануюча електронна мікроскопія має велику глибину різкості, широке поле зору та ефект тривимірного зображення. Він може безпосередньо спостерігати тонку структуру різних нерівних поверхонь зразків.
