Elektronimikroskoopin ominaisuudet ja sovellukset
1. Pyyhkäisyelektronimikroskoopin toimintaperiaate
Pyyhkäisyelektronimikroskooppi käyttää fokusoitua elektronisuihkua skannaamaan ja kuvaamaan näytteen pintaa piste kerrallaan. Näyte on bulkki- tai jauhehiukkasia, ja kuvantamissignaali voi olla sekundaarielektroneja, takaisinsironneita elektroneja tai absorboituneita elektroneja. Toissijaiset elektronit ovat niistä tärkein kuvantamissignaali. Elektronipistoolin lähettämät elektronit, joiden energia on 5-35 keV, käyttävät poikkipistettä elektronilähteenä ja muodostavat hienon elektronisuihkun tietyllä energialla, tietyllä säteen virran intensiteetillä ja säteen pisteen halkaisijalla pelkistyksen kautta. toissijaisen kondensaattorilinssin ja objektiivin linssistä. Skannaa näytteen pinta skannauskelan ohjaamana tietyn aika- ja tilasekvenssin mukaisesti. Fokusoitu elektronisuihku on vuorovaikutuksessa näytteen kanssa sekundäärisen elektronisäteilyn (ja muiden fysikaalisten signaalien) muodostamiseksi, ja sekundaarisen elektronisäteilyn määrä vaihtelee näytteen pinnan topografian mukaan. Ilmaisin kerää toissijaisen elektronisignaalin ja muuntaa sen sähköiseksi signaaliksi. Kun video on vahvistettu, se syötetään kineskoopin verkkoon, ja tulevan elektronisäteen kanssa synkronisesti skannatun kineskoopin kirkkautta moduloidaan sekundaarisen elektronikuvan saamiseksi, joka heijastaa näytteen pinnan topografiaa.
Toiseksi pyyhkäisyelektronimikroskoopilla on seuraavat ominaisuudet
(1) Voidaan havaita suuria näytteitä (puolijohdeteollisuudessa voidaan havaita suurempia halkaisijoita), ja näytteen valmistusmenetelmä on yksinkertainen.
(2) Syvyysterävyys on suuri, kolmesataa kertaa suurempi kuin optisen mikroskoopin, joka soveltuu karkeiden pintojen ja murtumien analysointiin ja tarkkailuun; kuva on täynnä kolmiulotteista, realistista, helppo tunnistaa ja selittää.
(3) Suurennusalue on suuri, yleensä 15-200000-kertainen, mikä on kätevä yleistutkimukseen pienellä suurennuksella ja havainnointiin ja analysointiin suurella suurennuksella heterogeenisille materiaaleille, joissa on monivaiheinen ja monikoostumus.
(4) Sillä on huomattava resoluutio, yleensä 2-6cm
(5) Kuvan laatua voidaan ohjata ja parantaa tehokkaasti elektronisilla menetelmillä, kuten kuvan kontrastin toleranssia voidaan parantaa moduloinnilla siten, että kuvan kunkin osan kirkkaus ja tummuus ovat kohtalaisia. Kaksinkertaisen suurennuslaitteen tai kuvanvalitsimen avulla fluoresoivalla näytöllä voidaan tarkastella samanaikaisesti eri suurennoksia tai eri muotoisia kuvia.
(6) Eri toimintojen analyysi voidaan suorittaa. Kun se on yhdistetty röntgenspektrometriin, se voi suorittaa mikrokomponenttianalyysin morfologiaa tarkkaillen; kun se on varustettu lisävarusteilla, kuten optisella mikroskoopilla ja monokromaattorilla, se voi tarkkailla katodofluoresenssikuvia ja suorittaa katodofluoresenssispektrianalyysin.
(7) Dynaamisia testejä voidaan suorittaa käyttämällä näytevaiheita, kuten kuumennusta, jäähdytystä ja venytystä, faasimuutosten ja morfologisten muutosten tarkkailemiseksi erilaisissa ympäristöolosuhteissa.
kolme. Elektronimikroskopian sovellus
Se on välttämätön työkalu materiaalivika-analyysissä, metallurgisten prosessien analysoinnissa, lämpökäsittelyanalyysissä, metallografiassa, vikaanalyyseissä jne. Esimerkiksi sotilasyrityksellä on tarjousasiakirjassaan seuraavat vaatimukset pyyhkäisyelektronimikroskoopille: "Tämä laitesarja Sitä käytetään materiaalin mikroalueiden kemiallisen koostumuksen, metallurgisten vikojen ja tuotemateriaalien sisäisen rakenteen analysointiin ja mittaamiseen sekä prosessimuutoksiin Analysoi ja mittaa materiaalin sisä- ja pintarakennetta, muutoksia morfologiassa ja viat jne. Samalla prosessia voidaan ohjata tulosten mukaan.
