Відмінність електронної мікроскопії від металографічної мікроскопії
Принцип роботи скануючого електронного мікроскопа
Скануючий електронний мікроскоп, скорочено SEM, є складною системою, яка конденсує електронну оптичну технологію, вакуумну технологію, тонку механічну структуру та сучасну технологію комп’ютерного керування. Скануючий електронний мікроскоп збирає електрони, випромінювані електронною гарматою, у невеликий електронний пучок через багатоступеневу електромагнітну лінзу під дією прискорювальної високої напруги. Сканування на поверхні зразка стимулює отримання різноманітної інформації, і шляхом отримання, посилення та відображення інформації можна проаналізувати поверхню зразка. Взаємодія між падаючими електронами та зразком створює типи інформації, показані на малюнку 1. Двовимірний розподіл інтенсивності цієї інформації змінюється залежно від характеристик поверхні зразка (ці характеристики включають морфологію поверхні, склад, орієнтацію кристала, електромагнітні властивості, тощо), що є послідовним і пропорційним перетворенням інформації, зібраної різними детекторами. Відеосигнал перетворюється на відеосигнал, а потім надсилається на кінескоп із синхронним скануванням, і його яскравість модулюється для отримання відсканованого зображення, що відображає стан поверхні зразка. Якщо сигнал, отриманий детектором, обробляється в цифровому вигляді та перетворюється на цифровий сигнал, він може бути додатково оброблений і збережений комп’ютером. Скануюча електронна мікроскопія в основному використовується для спостереження за товстими зразками з великою різницею висоти та грубими нерівностями. Таким чином, дизайн підкреслює ефект глибини різкості. Зазвичай він використовується для аналізу тріщин і природних поверхонь, які не були штучно оброблені.
Електронний мікроскоп і металургійний мікроскоп
1. Різні джерела світла: металографічні мікроскопи використовують видиме світло як джерело світла, а скануючі електронні мікроскопи використовують електронні пучки як джерело світла для зображення.
2. Різні принципи: металографічні мікроскопи використовують принципи геометричного оптичного зображення для створення зображень, тоді як скануючі електронні мікроскопи використовують промені електронів високої енергії для бомбардування поверхні зразка, щоб стимулювати різні фізичні сигнали на поверхні зразка, а потім використовують різні детектори сигналу для отримання фізичні сигнали та перетворювати їх на зображення. інформації.
3. Різна роздільна здатність: через інтерференцію та дифракцію світла роздільна здатність металографічного мікроскопа може бути обмежена лише 0.2-0.5um. Оскільки скануючий електронний мікроскоп використовує електронні промені як джерело світла, його роздільна здатність може досягати 1-3 нм. Таким чином, спостереження за тканиною під металографічним мікроскопом належить до аналізу на мікронному рівні, тоді як спостереження за тканиною під скануючим електронним мікроскопом належить до аналізу на нанорівні.
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. Скануючий електронний мікроскоп має велику глибину різкості, велике поле зору та тривимірне зображення та може безпосередньо спостерігати тонкі структури нерівних поверхонь різних зразків.
