Свойства и приложения на електронния микроскоп
1. Принципът на работа на сканиращия електронен микроскоп
Сканиращият електронен микроскоп използва фокусиран електронен лъч за сканиране и изобразяване на повърхността на пробата точка по точка. Пробата е насипни или прахообразни частици, а сигналът за изобразяване може да бъде вторични електрони, обратно разпръснати електрони или абсорбирани електрони. Сред тях вторичните електрони са най-важният образен сигнал. Електроните, излъчени от електронния пистолет с енергия 5-35keV, използват напречното петно като източник на електрони и образуват фин електронен лъч с определена енергия, определен интензитет на тока на лъча и диаметър на петното на лъча чрез намаляване на вторичната събирателна леща и лещата на обектива. Задвижван от сканиращата намотка, сканирайте повърхността на пробата според определена времева и пространствена последователност. Фокусираният електронен лъч взаимодейства с пробата, за да генерира вторична електронна емисия (и други физически сигнали), а количеството на вторичната електронна емисия варира в зависимост от повърхностната топография на пробата. Вторичният електронен сигнал се събира от детектора и се преобразува в електрически сигнал. След като бъде усилено от видеото, то се въвежда в решетката на кинескопа и яркостта на кинескопа, която се сканира синхронно с падащия електронен лъч, се модулира, за да се получи вторично електронно изображение, което отразява повърхностната топография на пробата.
Второ, сканиращият електронен микроскоп има следните характеристики
(1) Могат да се наблюдават големи проби (в полупроводниковата индустрия могат да се наблюдават по-големи диаметри), а методът за подготовка на пробите е прост.
(2) Дълбочината на рязкост е голяма, триста пъти по-голяма от тази на оптичен микроскоп, който е подходящ за анализ и наблюдение на груби повърхности и фрактури; изображението е пълно с триизмерно, реалистично, лесно за идентифициране и обяснение.
(3) Диапазонът на увеличение е голям, обикновено 15-200000 пъти, което е удобно за общо изследване при ниско увеличение и наблюдение и анализ при голямо увеличение за хетерогенни материали с много фази и многосъстав.
(4) Има значителна разделителна способност, обикновено 2-6 cm
(5) Качеството на изображението може да бъде ефективно контролирано и подобрено чрез електронни методи, като толерантността на контраста на изображението може да бъде подобрена чрез модулация, така че яркостта и тъмнината на всяка част от изображението да са умерени. Използвайки устройство за двойно увеличение или селектор на изображения, изображения с различни увеличения или изображения с различни форми могат да се наблюдават на флуоресцентния екран едновременно.
(6) Може да се извърши анализ на различни функции. Когато е свързан с рентгенов спектрометър, той може да извършва микрокомпонентен анализ, като същевременно наблюдава морфологията; когато е оборудван с аксесоари като оптичен микроскоп и монохроматор, той може да наблюдава катодофлуоресцентни изображения и да извършва катодофлуоресцентен спектрален анализ.
(7) Могат да се извършат динамични изпитвания, като се използват етапи на извадка като нагряване, охлаждане и разтягане, за да се наблюдават фазови преходи и морфологични промени при различни условия на околната среда.
три. Приложение на електронната микроскопия
Той е незаменим инструмент при анализ на материални дефекти, анализ на металургичен процес, анализ на термична обработка, металография, анализ на повреди и т.н. Например, военно предприятие има следните изисквания за сканиращия електронен микроскоп в своята тръжна документация: „Този комплект оборудване се използва за анализиране и измерване на химичния състав на материалните микрорегиони, металургични дефекти и вътрешната структура на материалите на продукта, а също така се използва за промени в процеса.Анализирайте и измервайте вътрешната и повърхностната структура на материала, промените в морфологията и дефекти и т.н. В същото време процесът може да се ръководи според резултатите.
