Pyyhkäisyelektronimikroskoopin (SEM) periaatteet ja sovellukset
Pyyhkäisyelektronimikroskoopin ominaisuudet
Optiseen mikroskooppiin ja transmissioelektronimikroskooppiin verrattuna pyyhkäisyelektronimikroskoopilla on seuraavat ominaisuudet:
(i) Se pystyy tarkkailemaan suoraan näytepinnan rakennetta, ja näytteen koko voi olla jopa 120 mm x 80 mm x 50 mm.
(ii) Näytteen valmistusprosessi on yksinkertainen, eikä sitä tarvitse leikata ohuiksi viipaleiksi.
(iii) Näytettä voidaan kääntää ja kiertää kolmessa tilassa näytekammiossa, jotta näytettä voidaan tarkkailla eri kulmista.
(iv) Syvyysterävyys on suuri ja kuva on rikas kolmiulotteisessa mielessä. SEM:n syväterävyys on satoja kertoja suurempi kuin optisen mikroskoopin ja kymmeniä kertoja suurempi kuin transmissioelektronimikroskoopin.
(E) kuvan suurennusalue on laaja, resoluutio on myös suhteellisen korkea. Voidaan suurentaa kymmeniä kertoja satoja tuhansia kertoja, se sisältää periaatteessa suurennuslasista optisen mikroskoopin lähetyselektronimikroskoopin suurennusalueeseen asti. Resoluutio optisen mikroskoopin ja transmissioelektronimikroskoopin välillä, jopa 3nm.
(vi) Elektronisuihkun aiheuttama vaurio ja kontaminaatio näytteessä on pieni.
(vii) Morfologiaa tarkkailemalla voidaan käyttää muita näytteestä lähteviä signaaleja mikroalueelliseen koostumusanalyysiin.
Pyyhkäisyelektronimikroskoopin rakenne ja toimintaperiaate
a) Rakenne 1. piippu
Piippu sisältää elektronipistoolin, kondensaattoripeilin, objektiivilinssin ja skannausjärjestelmän. Sen tehtävänä on tuottaa erittäin hieno elektronisuihku (halkaisija noin muutaman nm), ja tehdä elektronisuihku näytteen pinnan skannaus, kun taas viritys erilaisia signaaleja.
Elektronisignaalien keräys- ja käsittelyjärjestelmä
Näytekammiossa pyyhkäisyelektronisäde on vuorovaikutuksessa näytteen kanssa tuottaen erilaisia signaaleja, mukaan lukien toisioelektroneja, takaisinsironneita elektroneja, röntgensäteitä, absorboituneita elektroneja, Auger-elektroneja ja niin edelleen. Yllä olevissa signaaleissa tärkeimmät ovat sekundaariset elektronit, jotka ovat näytteen atomien ulkoelektroneja, jotka tulevat elektronien virittämään, jotka muodostuvat muutaman nm:n - kymmenien nm:ien alueella näytteen pinnan alapuolella, ja sen muodostuminen. määrä riippuu pääasiassa näytteen morfologiasta ja koostumuksesta. Pyyhkäisyelektronimikroskoopin kuvaa kutsutaan yleisesti toissijaiseksi elektronikuvaksi, joka on hyödyllisin elektronisignaali näytteen pinnan morfologian tutkimisessa. Toissijaisten elektronien havaitseminen (koettimen kuva 15 (2) on tuike, kun elektronit osuvat tuikeeseen, 1 jossa valo syntyy, tämä valo siirtyy valoputken avulla valomonistinputkeen, valosignaali, joka muunnetaan virtasignaaliksi ja sitten esivahvistimen ja videovahvistuksen avulla virtasignaali muunnetaan jännitesignaaliksi ja lähetetään lopuksi kuvaputken portille.
