Rozdiely medzi elektrónovými mikroskopmi a metalografickými mikroskopmi
Princípy rastrovacej elektrónovej mikroskopie
Rastrovací elektrónový mikroskop (SEM), skrátene SEM, je komplexný systém; kondenzuje elektrónová optická technológia, vákuová technológia, jemná mechanická štruktúra a moderná počítačová riadiaca technika. Skenovací elektrónový mikroskop zhromažďuje elektróny emitované elektrónovým delom do jemného elektrónového lúča cez viacstupňovú elektromagnetickú šošovku pôsobením zrýchleného vysokého napätia. Skenujte povrch vzorky, aby ste stimulovali rôzne informácie, a analyzujte povrch vzorky prijatím, zosilnením a zobrazením informácií. Interakcia dopadajúcich elektrónov so vzorkou vytvára typy informácií znázornených na obrázku 1. Dvojrozmerná distribúcia intenzity týchto informácií sa mení s charakteristikami povrchu vzorky (tieto charakteristiky zahŕňajú morfológiu povrchu, zloženie, orientáciu kryštálov, elektromagnetické vlastnosti atď.) a informácie zhromaždené rôznymi detektormi sú postupne a proporcionálne konvertované. Video signál sa posiela do synchrónne skenovanej obrazovky a jeho jas sa moduluje, aby sa získal skenovaný obraz odrážajúci stav povrchu vzorky. Ak je signál prijatý detektorom digitalizovaný a prevedený na digitálny signál, môže byť ďalej spracovaný a uložený počítačom. Skenovací elektrónový mikroskop sa používa hlavne na pozorovanie hrubých vzoriek s veľkým výškovým rozdielom a drsnosťou, takže v dizajne je zvýraznený efekt hĺbky poľa a vo všeobecnosti sa používa na analýzu zlomenín a prírodných povrchov, ktoré neboli umelo spracované.
Elektrónový mikroskop a metalografický mikroskop
1. Rôzne zdroje svetla: metalografické mikroskopy používajú viditeľné svetlo ako zdroj svetla a skenovacie elektrónové mikroskopy používajú elektrónové lúče ako zdroj svetla na zobrazovanie.
2. Princíp je iný: metalografický mikroskop využíva na zobrazovanie princíp geometrického optického zobrazovania a rastrovací elektrónový mikroskop využíva vysokoenergetické elektrónové lúče na bombardovanie povrchu vzorky, aby stimuloval rôzne fyzikálne signály na povrchu vzorky a následne využíva rôzne detektory signálu na príjem fyzických signálov a ich premenu na obrazové informácie.
3. Rozlíšenie je iné: kvôli interferencii a difrakcii svetla môže byť rozlíšenie metalografického mikroskopu obmedzené len na 0.2-0.5um. Pretože rastrovací elektrónový mikroskop používa ako zdroj svetla elektrónové lúče, jeho rozlíšenie môže dosiahnuť medzi 1-3nm. Preto pozorovanie tkaniva metalografickým mikroskopom patrí k analýze v mikrónovom meradle a pozorovanie tkaniva rastrovacím elektrónovým mikroskopom patrí k analýze v nanoúrovni.
4. Hĺbka ostrosti je rôzna: hĺbka ostrosti všeobecného metalografického mikroskopu je medzi 2-3um, takže má extrémne vysoké požiadavky na hladkosť povrchu vzorky, takže proces prípravy vzorky je relatívne komplikované. Rastrovací elektrónový mikroskop má veľkú hĺbku ostrosti, veľké zorné pole a trojrozmerné zobrazenie, ktoré dokáže priamo pozorovať jemnú štruktúru nerovného povrchu rôznych vzoriek.
