Principi i aplicació del microscopi electrònic de rastreig
En comparació amb la microscòpia òptica i la microscòpia electrònica de transmissió, la microscòpia electrònica d'escaneig té les característiques següents:
(1) Capaç d'observar directament l'estructura superficial de la mostra, amb mides de mostra de fins a 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) El procés de preparació de la mostra és senzill i no requereix tallar-les en rodanxes fines.
(3) La mostra es pot traduir i girar en tres dimensions a la cambra de mostra, de manera que es pot observar des de diversos angles.
(4) La profunditat de camp és gran i la imatge és rica en sentit tridimensional. La profunditat de camp de la microscòpia electrònica d'escaneig és diversos centenars de vegades més gran que la de la microscòpia òptica i diverses desenes de vegades més gran que la de la microscòpia electrònica de transmissió.
(5) El rang d'ampliació de la imatge és ampli i la resolució també és relativament alta. Es pot augmentar de desenes a centenars de milers de vegades, i inclou bàsicament el rang d'amplificació des d'una lupa, un microscopi òptic fins a un microscopi electrònic de transmissió. La resolució es troba entre la microscòpia òptica i la microscòpia electrònica de transmissió, arribant fins a 3 nm.
(6) El dany i la contaminació de la mostra per feixos d'electrons són relativament petits.
(7) Mentre s'observa la morfologia, altres senyals emesos de la mostra també es poden utilitzar per a l'anàlisi de la composició de microzones.
L'estructura i el principi de funcionament de la microscòpia electrònica d'escaneig
(1) Estructura 1. Tub mirall
El canó de la lent inclou un canó d'electrons, un condensador, un objectiu i un sistema d'escaneig. La seva funció és generar un feix d'electrons molt fi (amb un diàmetre d'uns pocs nanòmetres) i fer escanejar el feix d'electrons a la superfície de la mostra, alhora que estimula diversos senyals.
2. Sistema electrònic de recollida i processament de senyals
A la cambra de mostra, el feix d'electrons d'exploració interacciona amb la mostra per generar una varietat de senyals, inclosos electrons secundaris, electrons retrodispersats, raigs X, electrons d'absorció, electrons Auger, etc. Entre els senyals anteriors, el més important és el Els electrons secundaris, que és l'electró exterior de l'àtom de la mostra excitat per l'electró incident, es generen a l'àrea de diversos nm a desenes de nm per sota de la superfície de la mostra, i la seva velocitat de producció depèn principalment de la morfologia i la composició de la mostra. En termes generals, la imatge elèctrica d'escaneig fa referència a la imatge d'electrons secundaris, que és el senyal electrònic més útil per estudiar la morfologia superficial de les mostres. La sonda del detector per detectar electrons secundaris (Fig. 15 (2)) és un centelleador. Quan l'electró colpeja el centelleador, 1 genera llum en ell. Aquesta llum és transmesa pel fotoconductor al tub Fotomultiplicador, i el senyal òptic es converteix en un senyal de corrent. Després de la preamplificació i l'amplificació de vídeo, el senyal actual es converteix en un senyal de tensió i, finalment, s'envia a la graella del tub d'imatge.
