Властивості та застосування електронного мікроскопа
1. Принцип роботи скануючого електронного мікроскопа
Скануючий електронний мікроскоп використовує сфокусований електронний промінь для сканування та зображення поверхні зразка точка за точкою. Зразок складається з об’ємних або порошкових частинок, а сигналом зображення можуть бути вторинні електрони, електрони, розсіяні назад, або поглинені електрони. Серед них вторинні електрони є найважливішим сигналом зображення. Електрони, що випромінюються електронною гарматою з енергією 5-35кеВ, використовують перехресну пляму як джерело електронів і утворюють тонкий електронний промінь із певною енергією, певною інтенсивністю струму пучка та діаметром плями пучка шляхом зменшення вторинної збиральної лінзи та лінзи об’єктива. За допомогою скануючої котушки скануйте поверхню зразка відповідно до певної послідовності часу та простору. Сфокусований електронний промінь взаємодіє зі зразком, створюючи вторинне випромінювання електронів (та інші фізичні сигнали), і кількість вторинного випромінювання електронів змінюється залежно від топографії поверхні зразка. Сигнал вторинних електронів збирається детектором і перетворюється в електричний сигнал. Після посилення відео, воно вводиться в сітку кінескопа, а яскравість кінескопа, яка сканується синхронно з падаючим електронним променем, модулюється для отримання вторинного електронного зображення, яке відображає топографію поверхні зразка.
По-друге, скануючий електронний мікроскоп має такі характеристики
(1) Можна спостерігати великі зразки (у напівпровідниковій промисловості можна спостерігати більші діаметри), а метод підготовки зразків простий.
(2) Глибина різкості велика, у триста разів більша, ніж у оптичного мікроскопа, що підходить для аналізу та спостереження шорстких поверхонь і тріщин; зображення є тривимірним, реалістичним, його легко визначити та пояснити.
(3) Діапазон збільшення великий, зазвичай у 15-200000 разів, що зручно для загального огляду при малому збільшенні та спостереження та аналізу при великому збільшенні для гетерогенних матеріалів з багатофазністю та багатокомпонентністю.
(4) Він має значну роздільну здатність, зазвичай 2-6 см
(5) Якість зображення можна ефективно контролювати та покращувати за допомогою електронних методів, наприклад, толерантність контрасту зображення можна покращити за допомогою модуляції, щоб яскравість і темність кожної частини зображення були помірними. За допомогою пристрою подвійного збільшення або селектора зображень на флуоресцентному екрані можна одночасно спостерігати зображення різного збільшення або зображення різної форми.
(6) Можна провести аналіз різних функцій. При підключенні до рентгенівського спектрометра він може виконувати аналіз мікрокомпонентів, спостерігаючи за морфологією; якщо він обладнаний такими аксесуарами, як оптичний мікроскоп і монохроматор, він може спостерігати катодофлуоресцентні зображення та аналізувати катодофлуоресцентний спектр.
(7) Динамічні випробування можна проводити з використанням етапів зразків, таких як нагрівання, охолодження та розтягування, для спостереження за фазовими переходами та морфологічними змінами за різних умов середовища.
три. Застосування електронної мікроскопії
Це незамінний інструмент для аналізу дефектів матеріалів, аналізу металургійних процесів, аналізу термічної обробки, металографії, аналізу відмов тощо. Наприклад, військове підприємство має такі вимоги до скануючого електронного мікроскопа в тендерній документації: «Цей комплект обладнання використовується для аналізу та вимірювання хімічного складу мікрорайонів матеріалу, металургійних дефектів і внутрішньої структури матеріалів продукту, а також використовується для змін процесу. Аналізуйте та вимірювайте внутрішню та поверхневу структуру матеріалу, зміни морфології та дефекти і т. д. У той же час, процес може бути скерований відповідно до результатів.
