A pásztázó elektronmikroszkóp elve és alkalmazása
Az optikai mikroszkóppal és transzmissziós elektronmikroszkóppal összehasonlítva a pásztázó elektronmikroszkópia a következő jellemzőkkel rendelkezik:
(1) Képes közvetlenül megfigyelni a minta felületi szerkezetét, legfeljebb 120 mm × 80 mm × 50 mm-es mintamérettel.
(2) A minta-előkészítési folyamat egyszerű, és nem szükséges vékony szeletekre vágni.
(3) A minta három dimenzióban fordítható és forgatható a mintakamrában, így többféle szögből is megfigyelhető.
(4) A mélységélesség nagy, és a kép gazdag háromdimenziós értelemben. A pásztázó elektronmikroszkópia mélységélessége több százszor nagyobb, mint az optikai mikroszkópiáé, és több tízszer nagyobb, mint a transzmissziós elektronmikroszkópé.
(5) A kép nagyítási tartománya széles, és a felbontás is viszonylag magas. Tíz-százezerszeresre nagyítható, és alapvetően az erősítési tartományt tartalmazza a nagyítótól az optikai mikroszkópon át a transzmissziós elektronmikroszkópig. A felbontás az optikai mikroszkópia és a transzmissziós elektronmikroszkópia között van, elérheti a 3 nm-t.
(6) A minta elektronsugaras károsodása és szennyeződése viszonylag kicsi.
(7) A morfológia megfigyelése mellett a mintából kibocsátott egyéb jelek is felhasználhatók a mikrozóna összetétel elemzésére.
A pásztázó elektronmikroszkópia felépítése és működési elve
(1) Szerkezet 1. Tükörcső
Az objektív csövében egy elektronágyú, egy kondenzátor, egy objektív és egy letapogató rendszer található. Feladata, hogy nagyon finom (körülbelül néhány nanométer átmérőjű) elektronnyalábot generáljon, és az elektronsugarat pásztázza a minta felületén, miközben különböző jeleket stimulál.
2. Elektronikus jelgyűjtő és feldolgozó rendszer
A mintakamrában a pásztázó elektronsugár kölcsönhatásba lép a mintával, és különféle jeleket generál, beleértve a szekunder elektronokat, a visszaszórt elektronokat, a röntgensugárzást, az abszorpciós elektront, az Auger elektront stb. A fenti jelek közül a legfontosabb a A szekunder elektronok, amelyek a beeső elektron által gerjesztett külső elektronok a minta atomjában, a minta felszíne alatt több nm-től több tíz nm-ig terjedő területen keletkeznek, és termelési sebessége elsősorban a minta morfológiájától és összetételétől függ. Általánosságban elmondható, hogy a pásztázó elektromos kép a szekunder elektronok képére utal, amely a leghasznosabb elektronikus jel a minták felületi morfológiájának tanulmányozására. A szekunder elektronok detektálására szolgáló detektor szondája (15. ábra (2)) egy szcintillátor. Amikor az elektron eléri a szcintillátort, az 1 fényt generál benne. Ezt a fényt a fényvezető továbbítja a fénysokszorozó csőhöz, és az optikai jelet áramjellé alakítja. Előerősítés és videoerősítés után az áramjel feszültségjellé alakul, és végül a képcső rácsára kerül.
