Elektronu mikroskopa īpašības un pielietojums
1. Skenējošā elektronu mikroskopa darbības princips
Skenējošais elektronu mikroskops izmanto fokusētu elektronu staru, lai skenētu un attēlotu parauga virsmu punktu pa punktam. Paraugs ir lielapjoma vai pulverveida daļiņas, un attēlveidošanas signāls var būt sekundāri elektroni, atpakaļ izkliedēti elektroni vai absorbēti elektroni. Starp tiem sekundārie elektroni ir vissvarīgākais attēlveidošanas signāls. Elektronu lielgabala emitētie elektroni ar enerģiju 5-35keV izmanto krustpunktu kā elektronu avotu un veido smalku elektronu staru kūli ar noteiktu enerģiju, noteiktu staru kūļa strāvas intensitāti un staru kūļa punkta diametru. sekundārā kondensatora lēca un objektīva lēca. Ar skenēšanas spoles palīdzību skenējiet parauga virsmu atbilstoši noteiktai laika un telpas secībai. Fokusētais elektronu stars mijiedarbojas ar paraugu, lai radītu sekundāro elektronu emisiju (un citus fiziskus signālus), un sekundārās elektronu emisijas apjoms mainās atkarībā no parauga virsmas topogrāfijas. Sekundāro elektronu signālu savāc detektors un pārvērš elektriskajā signālā. Pēc video pastiprināšanas tas tiek ievadīts kineskopa režģī, un kineskopa spilgtums, kas tiek skenēts sinhroni ar krītošo elektronu staru, tiek modulēts, lai iegūtu sekundāro elektronu attēlu, kas atspoguļo parauga virsmas topogrāfiju.
Otrkārt, skenējošajam elektronu mikroskopam ir šādas īpašības
(1) Var novērot lielus paraugus (pusvadītāju rūpniecībā var novērot lielākus diametrus), un paraugu sagatavošanas metode ir vienkārša.
(2) Lauka dziļums ir liels, trīs simti reižu lielāks nekā optiskajam mikroskopam, kas ir piemērots raupju virsmu un lūzumu analīzei un novērošanai; attēls ir pilns ar trīsdimensiju, reālistisku, viegli identificējams un izskaidrojams.
(3) Palielinājuma diapazons ir liels, parasti 15-200000 reizes, kas ir ērts vispārējai apsekošanai ar zemu palielinājumu un novērošanai un analīzei ar lielu palielinājumu neviendabīgiem materiāliem ar daudzfāzu un vairāku sastāvu.
(4) Tam ir ievērojama izšķirtspēja, parasti 2-6cm
(5) Attēla kvalitāti var efektīvi kontrolēt un uzlabot ar elektroniskām metodēm, piemēram, attēla kontrasta toleranci var uzlabot ar modulāciju, lai katras attēla daļas spilgtums un tumšums būtu mērens. Izmantojot dubultā palielinājuma ierīci vai attēla selektoru, fluorescējošajā ekrānā vienlaikus var novērot dažādu palielinājumu attēlus vai dažādu formu attēlus.
(6) Var veikt dažādu funkciju analīzi. Savienojot ar rentgena spektrometru, tas var veikt mikrokomponentu analīzi, vienlaikus ievērojot morfoloģiju; ja tas ir aprīkots ar piederumiem, piemēram, optisko mikroskopu un monohromatoru, tas var novērot katodofluorescences attēlus un veikt katodofluorescences spektra analīzi.
(7) Dinamiskās pārbaudes var veikt, izmantojot tādus paraugu posmus kā sildīšana, dzesēšana un stiepšana, lai novērotu fāzu pārejas un morfoloģiskās izmaiņas dažādos vides apstākļos.
trīs. Elektronu mikroskopijas pielietojums
Tas ir neaizstājams rīks materiālu defektu analīzē, metalurģiskā procesa analīzē, termiskās apstrādes analīzē, metalogrāfijā, atteices analīzē u.c. Piemēram, militārā uzņēmuma konkursa dokumentā ir šādas prasības attiecībā uz skenējošo elektronu mikroskopu: "Šis aprīkojuma komplekts izmanto materiālu mikroreģionu ķīmiskā sastāva, metalurģijas defektu un izstrādājumu materiālu iekšējās struktūras analīzei un mērīšanai, kā arī procesu izmaiņām.Analizē un mēra materiāla iekšējo un virsmas struktūru, izmaiņas morfoloģijā un defekti utt. Tajā pašā laikā procesu var vadīt atbilstoši rezultātiem.
