Propietats i aplicacions del microscopi electrònic
1. El principi de funcionament del microscopi electrònic d'escaneig
El microscopi electrònic d'escaneig utilitza un feix d'electrons enfocat per escanejar i imatge la superfície de la mostra punt per punt. La mostra són partícules a granel o en pols, i el senyal d'imatge pot ser electrons secundaris, electrons retrodisfosats o electrons absorbits. Entre ells, els electrons secundaris són el senyal d'imatge més important. Els electrons emesos pel canó d'electrons amb una energia de 5-35keV utilitzen el punt creuat com a font d'electrons i formen un feix d'electrons fi amb una certa energia, una certa intensitat de corrent del feix i un diàmetre del punt del feix mitjançant la reducció. de la lent del condensador secundari i la lent de l'objectiu. Impulsat per la bobina d'escaneig, escaneja la superfície de la mostra segons una seqüència de temps i espai determinada. El feix d'electrons enfocat interacciona amb la mostra per generar emissió d'electrons secundaris (i altres senyals físics) i la quantitat d'emissió d'electrons secundaris varia amb la topografia superficial de la mostra. El senyal electrònic secundari és recollit pel detector i convertit en un senyal elèctric. Després de ser amplificat pel vídeo, s'introdueix a la graella del cinescopi i es modula la brillantor del cinescopi que s'escaneja sincrònicament amb el feix d'electrons incident per obtenir una imatge d'electrons secundària que reflecteix la topografia superficial de la mostra.
En segon lloc, el microscopi electrònic d'escaneig té les característiques següents
(1) Es poden observar mostres grans (es poden observar diàmetres més grans a la indústria dels semiconductors) i el mètode de preparació de la mostra és senzill.
(2) La profunditat de camp és gran, tres-centes vegades la d'un microscopi òptic, que és adequat per a l'anàlisi i l'observació de superfícies rugoses i fractures; la imatge està plena de tres dimensions, realista, fàcil d'identificar i explicar.
(3) El rang d'ampliació és gran, generalment 15-200000 vegades, cosa que és convenient per a l'enquesta general a baix augment i l'observació i anàlisi a gran augment per a materials heterogenis amb múltiples fases i composició múltiple.
(4) Té una resolució considerable, generalment 2-6cm
(5) La qualitat de la imatge es pot controlar i millorar eficaçment mitjançant mètodes electrònics, com ara la tolerància del contrast de la imatge es pot millorar mitjançant la modulació, de manera que la brillantor i la foscor de cada part de la imatge siguin moderades. Mitjançant un dispositiu de doble augment o un selector d'imatges, es poden observar imatges de diferents augments o imatges de diferents formes al mateix temps a la pantalla fluorescent.
(6) Es poden realitzar anàlisis de diverses funcions. Quan es connecta amb un espectròmetre de raigs X, pot realitzar anàlisis de microcomponents mentre observa la morfologia; quan està equipat amb accessoris com un microscopi òptic i un monocromador, pot observar imatges de catodofluorescència i realitzar anàlisis de l'espectre de catodofluorescència.
(7) Les proves dinàmiques es poden dur a terme utilitzant etapes de mostra com ara escalfament, refredament i estirament per observar transicions de fase i canvis morfològics en diferents condicions ambientals.
tres. Aplicació de la microscòpia electrònica
És una eina indispensable en l'anàlisi de defectes de materials, l'anàlisi de processos metal·lúrgics, l'anàlisi de processament tèrmic, la metalografia, l'anàlisi de fallades, etc. Per exemple, una empresa militar té els requisits següents per al microscopi electrònic d'escaneig al seu document de licitació: "Aquest conjunt d'equips s'utilitza per analitzar i mesurar la composició química de les microregions del material, els defectes metal·lúrgics i l'estructura interna dels materials del producte, i també s'utilitza per als canvis de procés. Analitzar i mesurar l'estructura interna i superficial del material, els canvis en la morfologia i defectes, etc. Al mateix temps, el procés es pot guiar segons els resultats.
