Razlike med metalografskimi in elektronskimi mikroskopi
Načela vrstične elektronske mikroskopije
Vrstični elektronski mikroskop, skrajšano SEM, je kompleksen sistem; združuje elektronsko optično tehnologijo, vakuumsko tehnologijo, fino mehansko strukturo in sodobno računalniško krmilno tehnologijo. Vrstični elektronski mikroskop zbira elektrone, ki jih oddaja elektronska puška, v fin elektronski žarek skozi večstopenjsko elektromagnetno lečo pod delovanjem pospešene visoke napetosti. Skenirajte površino vzorca, da spodbudite različne informacije, in analizirajte površino vzorca s sprejemanjem, ojačanjem in prikazom informacij. Interakcija vpadnih elektronov z vzorcem proizvaja vrste informacij, prikazane na sliki 1. Dvodimenzionalna porazdelitev intenzivnosti teh informacij se spreminja z značilnostmi površine vzorca (te značilnosti vključujejo površinsko morfologijo, sestavo, orientacijo kristalov, elektromagnetne lastnosti , itd.), informacije, ki jih zberejo različni detektorji, pa se zaporedno in sorazmerno pretvorijo. Video signal se pošlje v slikovno cev s sinhronim skeniranjem in njegova svetlost se modulira, da se pridobi skenirana slika, ki odraža stanje površine vzorca. Če signal, ki ga sprejme detektor, digitaliziramo in pretvorimo v digitalni signal, ga lahko računalnik naprej obdela in shrani. Vrstični elektronski mikroskop se uporablja predvsem za opazovanje debelih vzorcev z veliko višinsko razliko in hrapavostjo, zato je učinek globinske ostrine poudarjen pri načrtovanju, na splošno pa se uporablja za analizo zlomov in naravnih površin, ki niso bile umetno obdelane.
Elektronski mikroskop in metalografski mikroskop
1. Različni viri svetlobe: metalografski mikroskopi kot vir svetlobe uporabljajo vidno svetlobo, vrstični elektronski mikroskopi pa elektronske žarke kot vir svetlobe za slikanje.
2. Načelo je drugačno: metalografski mikroskop uporablja princip geometrijskega optičnega slikanja za slikanje, vrstični elektronski mikroskop pa uporablja visokoenergijske elektronske žarke za bombardiranje površine vzorca, da spodbudi različne fizične signale na površini vzorca, nato pa uporabi različne detektorji signalov za sprejem fizičnih signalov in njihovo pretvorbo v slikovne informacije.
3. Ločljivost je drugačna: zaradi interference in difrakcije svetlobe je ločljivost metalografskega mikroskopa lahko omejena le na 0.2-0.5um. Ker vrstični elektronski mikroskop kot vir svetlobe uporablja elektronske žarke, lahko njegova ločljivost doseže med 1-3nm. Zato opazovanje tkiva z metalografskim mikroskopom spada v mikronsko analizo, opazovanje tkiva z vrstičnim elektronskim mikroskopom pa v nano merilo.
4. Globinska ostrina je drugačna: globinska ostrina splošnega metalografskega mikroskopa je med 2-3um, zato ima izjemno visoke zahteve glede gladkosti površine vzorca, zato je postopek priprave vzorca relativno zapleteno. Vrstični elektronski mikroskop ima veliko globinsko ostrino, veliko vidno polje in tridimenzionalno slikanje, ki lahko neposredno opazuje fino strukturo neravne površine različnih vzorcev.
