Kaip veikia skenuojantis elektroninis mikroskopas? Kokie privalumai?
1: skenuojantis elektronų mikroskopas
Kadangi perdavimo elektronų mikroskopas yra vaizduojamas TE, reikalaujama, kad mėginio storis būtų tokio dydžio, kurį gali prasiskverbti elektronų pluoštas. Šiuo tikslu, naudojant įvairius sudėtingus mėginių paruošimo metodus, būtina transformuoti didelio dydžio mėginius iki priimtino lygio, kad būtų galima atlikti perdavimo elektronų mikroskopiją.
Ar jis gali tiesiogiai panaudoti mėginio paviršiaus medžiagos savybes mikroskopiniam vaizdavimui, tapo mokslininkų siekiamu tikslu.
Po sunkaus darbo ši idėja tapo realybe ----- skenuojantis elektroninis mikroskopas (ScanningElectronicMicroscopy, SEM).
SEM yra elektroninis optinis instrumentas, kuris naudoja labai smulkų elektronų pluoštą, kad nuskenuotų stebimo mėginio paviršių, ir renka elektroninės informacijos, susidariusios dėl elektronų pluošto ir mėginio sąveikos, seriją, kuri transformuojama ir sustiprinama, kad susidarytų. vaizdas. Tai naudinga priemonė trimačiai paviršiaus struktūrai tirti.
Jo veikimo principas yra toks:
Didelio vakuumo lęšio vamzdyje elektronų pistoleto generuojamas elektronų pluoštas sufokusuojamas į ploną pluoštą elektronų susiliejančio lęšio ir yra nuskaitomas ir bombarduojamas taškas po taško mėginio paviršiuje, kad būtų generuojama elektroninės informacijos serija (antriniai elektronai). , atgal atspindėti elektronai, perduodami elektronai, sugerties elektronika ir kt.), detektorius priima įvairius elektroninius signalus, juos sustiprina elektroninis stiprintuvas, o po to įvedamas į vaizdo vamzdelį, valdomą vaizdo vamzdžio tinklelio.
Kai sufokusuotas elektronų pluoštas nuskaito mėginio paviršių, dėl skirtingų fizinių ir cheminių savybių, paviršiaus potencialo, elementų sudėties ir skirtingų mėginio dalių paviršiaus įgaubtos formos, elektronų pluošto sužadinama elektroninė informacija yra skiriasi, todėl vaizdo vamzdžio elektronų spindulys Taip pat nuolat kinta intensyvumas, galiausiai kineskopo fluorescenciniame ekrane galima gauti vaizdą, atitinkantį mėginio paviršiaus struktūrą. Priklausomai nuo detektoriaus gaunamo elektroninio signalo, atitinkamai galima gauti bandinio atgalinės sklaidos elektronų vaizdą, antrinį elektronų vaizdą, sugerties elektronų vaizdą ir kt.
Kaip aprašyta aukščiau, skenuojantis elektroninis mikroskopas dažniausiai turi šiuos modulius: elektroninės optinės sistemos modulį, aukštos įtampos modulį, vakuuminės sistemos modulį, mikrosignalo aptikimo modulį, valdymo modulį, mikropakopos valdymo modulį ir kt.
Antra: skenuojančios elektroninės mikroskopijos pranašumai
1. Didinimas
Kadangi skenuojančio elektroninio mikroskopo fluorescencinio ekrano dydis yra fiksuotas, didinimo pokytis realizuojamas keičiant elektronų pluošto skenavimo amplitudę mėginio paviršiuje.
Jei nuskaitymo ritės srovė sumažinama, elektronų pluošto nuskaitymo diapazonas ant mėginio bus sumažintas ir padidinimas. Reguliavimas yra labai patogus, jį galima nuolat reguliuoti nuo 20 kartų iki maždaug 200, 000 kartų.
2. Rezoliucija
Skiriamoji geba yra pagrindinis PVR našumo indeksas.
Skiriamąją gebą lemia krentančio elektronų pluošto skersmuo ir moduliacijos signalo tipas:
Kuo mažesnis elektronų pluošto skersmuo, tuo didesnė skiriamoji geba.
Skirtingi fiziniai signalai, naudojami vaizdavimui, turi skirtingą skiriamąją gebą.
Pavyzdžiui, SE ir BE elektronai turi skirtingus emisijos diapazonus mėginio paviršiuje, o jų skiriamoji geba skiriasi. Paprastai SE skiriamoji geba yra apie 5-10 nm, o BE - apie 50-200 nm.
3. Lauko gylis
Tai reiškia daugybę galimybių, kurias objektyvas vienu metu gali sufokusuoti ir vaizduoti įvairias mėginio dalis su nelygumais.
Galutinis skenuojančio elektroninio mikroskopo objektyvas turi mažą diafragmos kampą ir ilgą židinio nuotolį, todėl galima gauti didelį lauko gylį, kuris yra 100-500 kartų didesnis nei bendrojo optinio mikroskopo ir 10 kartų didesnis nei kad perduodamas elektroninis mikroskopas.
Didelis lauko gylis, stiprus trimatis pojūtis ir tikroviška forma yra išskirtinės SEM savybės.
SEM pavyzdžiai skirstomi į dvi kategorijas:
1 yra gero laidumo pavyzdys, kuris paprastai gali išlaikyti savo pradinę formą ir gali būti stebimas elektroniniu mikroskopu be arba šiek tiek išvalius;
2. Nelaidūs mėginiai arba mėginiai, kurie netenka vandens, išmetamos dujos, susitraukia ir deformuojasi vakuume, turi būti tinkamai apdoroti, kad būtų galima juos stebėti.
