Načela in uporaba vrstične elektronske mikroskopije (SEM)
Značilnosti vrstičnega elektronskega mikroskopa
V primerjavi z optičnim mikroskopom in transmisijskim elektronskim mikroskopom ima vrstični elektronski mikroskop naslednje značilnosti:
(i) Sposoben je neposrednega opazovanja strukture površine vzorca, velikost vzorca pa je lahko velika do 120 mm x 80 mm x 50 mm.
(ii) Postopek priprave vzorca je preprost, brez rezanja na tanke rezine.
(iii) Vzorec je mogoče premikati in vrteti v treh stopinjah prostora v komori za vzorec, tako da ga je mogoče opazovati iz različnih zornih kotov.
(iv) Globinska ostrina je velika in slika je bogata v tridimenzionalnem smislu. Globinska ostrina SEM je stokrat večja kot pri optičnem mikroskopu in desetkrat večja od transmisijskega elektronskega mikroskopa.
(E) obseg povečave slike je širok, ločljivost je tudi relativno visoka. Lahko se poveča desetkrat do stotisočkrat, v bistvu vključuje od povečevalnega stekla, optičnega mikroskopa do obsega povečave transmisijskega elektronskega mikroskopa. Ločljivost med optičnim mikroskopom in transmisijskim elektronskim mikroskopom do 3 nm.
(vi) Poškodba in kontaminacija vzorca z elektronskim žarkom je majhna.
(vii) Med opazovanjem morfologije se lahko drugi signali, ki jih oddaja vzorec, uporabijo za mikroregionalno analizo sestave.
Zgradba in princip delovanja vrstičnega elektronskega mikroskopa
(a) Struktura 1. sod
Cev vključuje elektronsko pištolo, kondenzorsko ogledalo, lečo objektiva in sistem za skeniranje. Njegova vloga je ustvariti zelo fin elektronski žarek (premer približno nekaj nm) in omogočiti, da elektronski žarek v vzorcu skenira površino, medtem ko vzbuja različne signale.
Sistem za zbiranje in obdelavo elektronskih signalov
V vzorčni komori skenirni elektronski žarek sodeluje z vzorcem, da proizvede različne signale, vključno s sekundarnimi elektroni, nazaj razpršenimi elektroni, rentgenskimi žarki, absorbiranimi elektroni, Augerjevimi elektroni itd. V zgornjih signalih so najpomembnejši sekundarni elektroni, ki so zunanji elektroni v atomih vzorca, ki jih vzbujajo vpadni elektroni, ustvarjeni v območju od nekaj nm do deset nm pod površino vzorca, in njihova generacija hitrost je odvisna predvsem od morfologije in sestave vzorca. Slika z vrstičnim elektronskim mikroskopom se običajno imenuje sekundarna elektronska slika, ki je najbolj uporaben elektronski signal za preučevanje površinske morfologije vzorca. Zaznavanje detektorja sekundarnih elektronov (Slika 15 (2) sonde je scintilator, ko elektroni zadenejo scintilator, 1 v katerem nastane svetloba, se ta svetloba prenese v fotopomnoževalno cev s svetlobno cevjo, svetlobni signal, ki se pretvori v tokovni signal, nato pa se s predojačevalnikom in video ojačevalcem trenutni signal pretvori v napetostni signal in se končno pošlje v vrata slikovne cevi.
