Який принцип роботи скануючого електронного мікроскопа?
У зв’язку з тим, що трансмісійна електронна мікроскопія використовується для візуалізації ТЕ, необхідно переконатися, що товщина зразка знаходиться в межах діапазону розмірів, через який може проникнути електронний промінь. Щоб досягти цього, необхідні різні громіздкі методи підготовки зразків для трансформації зразків великого розміру до рівня, прийнятного для трансмісійної електронної мікроскопії.
Метою, яку переслідують вчені, є пряме використання властивостей матеріалів поверхні зразків для мікроскопічних зображень.
Завдяки зусиллям ця ідея стала реальністю - скануючий електронний мікроскоп (СЕМ).
SEM – електронно-оптичний прилад, який сканує поверхню досліджуваного зразка дуже тонким електронним пучком, збирає ряд електронної інформації, створеної в результаті взаємодії між електронним пучком і зразком, а також зображення після перетворення та посилення. Це корисний інструмент для вивчення тривимірних поверхневих структур.
Його принцип роботи:
У високовакуумній лінзовій трубці електронний промінь, створений електронною гарматою, фокусується в тонкий промінь електронною конвергенційною лінзою, а потім сканує та бомбардує поверхню зразка точка за точкою, щоб створити серію електронної інформації (вторинні електрони, назад електрони відбиття, електрони пропускання, електрони поглинання тощо). Детектор приймає різні електронні сигнали, підсилює їх електронним підсилювачем, а потім вводить їх у кінескоп, керований сіткою кінескопа.
При скануванні поверхні зразка сфокусованим електронним променем через різні фізичні та хімічні властивості, поверхневий потенціал, елементний склад і увігнуту опуклу морфологію поверхні в різних частинах зразка електронна інформація, збуджена електронним променем відрізняється, що призводить до постійної зміни інтенсивності електронного пучка візуалізаційної трубки. Нарешті, зображення, що відповідає структурі поверхні зразка, можна отримати на флуоресцентному екрані візуалізаційної трубки. Відповідно до різних електронних сигналів, отриманих детектором, зображення електронів, розсіяних назад, зображення вторинних електронів і зображення електронів поглинання зразка можна отримати відповідно.
Як описано вище, скануючий електронний мікроскоп здебільшого має такі модулі: модуль електронно-оптичної системи, модуль високої напруги, модуль вакуумної системи, модуль виявлення мікросигналу, модуль керування, модуль керування столом мікропереміщення тощо.
