Johdatus pyyhkäisyelektronimikroskoopin ominaisuuksiin
Pyyhkäisyelektronimikroskooppi (SEM) on suuri tarkkuusinstrumentti, jota käytetään korkearesoluutioiseen mikroalueen morfologiaan. Sillä on suuri syväterävyys, korkea resoluutio, intuitiivinen kuvantaminen, vahva kolmiulotteisuuden tunne, laaja suurennusalue ja kyky kääntää ja kallistaa testinäytettä kolmiulotteisessa tilassa. Lisäksi sen etuna on laaja valikoima mitattavissa olevia näytetyyppejä, alkuperäisen näytteen vaurioituminen tai kontaminaatio lähes olematon ja kyky saada samanaikaisesti morfologiaa, rakennetta, koostumusta ja kristallografisia tietoja. Tällä hetkellä pyyhkäisyelektronimikroskooppia on käytetty laajalti mikroskooppisessa tutkimuksessa sellaisilla aloilla kuin biotieteet, fysiikka, kemia, oikeustieteet, maatieteet, materiaalitiede ja teollinen tuotanto. Pelkästään maatieteiden alalla se sisältää kristallografian, mineralogian, mineraaliesiintymät, sedimentologian, geokemian, gemologian, mikrofossiilit, astrogeologian, öljy- ja kaasugeologian, teknisen geologian ja rakennegeologian.
Vaikka pyyhkäisyelektronimikroskooppi on uusi tulokas mikroskooppien perheessä, sen kehitysnopeus on monien etujensa ansiosta erittäin nopea.
Laitteessa on korkea resoluutio ja se voi tarkkailla noin 6 nm:n yksityiskohtia näytteen pinnalla sekundaarisen elektronikuvauksen avulla. LaB6-elektronitykillä sitä voidaan parantaa edelleen 3 nm:iin.
Laitteessa on laaja valikoima suurennusmuutoksia ja sitä voidaan säätää jatkuvasti. Siksi havainnointiin voidaan valita tarpeen mukaan eri kokoisia näkökenttiä, ja suurella suurennuksella saadaan myös selkeitä kuvia korkealla kirkkaudella, jota on vaikea saavuttaa yleisellä transmissioelektronimikroskoopilla.
Näytteen syväterävyys ja näkökenttä ovat suuria, ja kuva on rikas kolmiulotteisessa mielessä. Se voi tarkkailla suoraan karkeita pintoja, joissa on suuria aaltoiluja ja epätasaisia metallimurtumia näytteestä, mikä antaa ihmisille tunteen olevan läsnä mikroskooppisessa maailmassa.
Neljän näytteen valmistus on yksinkertaista. Niin kauan kuin lohko- tai jauhenäytteitä käsitellään hieman tai ei käsitellä, niitä voidaan tarkkailla suoraan pyyhkäisyelektronimikroskoopilla, joka on lähempänä aineen luonnollista tilaa.
5. Kuvan laatua voidaan ohjata ja parantaa tehokkaasti elektronisilla menetelmillä, kuten automaattisella kirkkauden ja kontrastin ylläpidolla, näytekallistuskulman korjauksella, kuvan kiertolla tai kuvan kontrastin sietokyvyn parantamisella Y-modulaation avulla sekä kohtuullisella kirkkaudella ja pimeydellä kuvan eri osia. Käyttämällä kaksoissuurennuslaitetta tai kuvanvalitsinta, eri suurennoksilla varustettuja kuvia voidaan tarkastella samanaikaisesti fluoresoivalla näytöllä.
6 voidaan analysoida kattavasti. Asenna aallonpituusdispersiivinen röntgenspektrometri (WDX) tai energiaa dispersiivinen röntgenspektrometri (EDX), jotta se voi toimia elektronin anturina ja havaita heijastuneita elektroneja, röntgensäteitä, katodoluminesenssia, lähetettyjä elektroneja, Auger-elektroneja jne. näytteen mukaan. Pyyhkäisyelektronimikroskoopin soveltamisen laajentaminen erilaisiin mikroskooppisiin ja mikroalueanalyysimenetelmiin on osoittanut pyyhkäisyelektronimikroskoopin monitoiminnallisuuden. Lisäksi on myös mahdollista analysoida valittuja näytteen mikroalueita tarkkailemalla morfologiakuvaa; Asentamalla puolijohdenäytepidikkeen kiinnitys voidaan suoraan havaita PN-liitokset ja mikroviat transistoreissa tai integroiduissa piireissä sähkömotorisen voiman kuvavahvistimen kautta. Monien pyyhkäisyelektronimikroskooppien elektronikoettimien elektronisen tietokoneen automaattisen ja puoliautomaattisen ohjauksen käyttöönoton ansiosta kvantitatiivisen analyysin nopeus on parantunut huomattavasti.
