Úvod do hlavných aplikácií rastrovacej elektrónovej mikroskopie
Rastrovací elektrónový mikroskop je multifunkčný prístroj s mnohými vynikajúcimi vlastnosťami a je jedným z najpoužívanejších prístrojov, ktorý dokáže vykonávať tieto základné analýzy:
(1) Pozorovanie a analýza trojrozmernej morfológie;
(2) Kompozičná analýza mikroregiónov pri sledovaní morfológie.
(1) Pozorovanie nanomateriálov. Takzvané nanomateriály sú pevné materiály, ktoré sa získavajú lisovaním pod tlakom za podmienky udržania čistého povrchu, keď je veľkosť častíc alebo mikrokryštálov tvoriacich materiál v rozsahu 0,1 až 100 nm. Nanomateriály majú mnoho jedinečných fyzikálno-chemických vlastností, ktoré sa líšia od vlastností kryštalického a amorfného stavu. Nanomateriály majú širokú perspektívu rozvoja a stanú sa kľúčovým smerom budúceho výskumu materiálov. Dôležitou vlastnosťou rastrovacieho elektrónového mikroskopu je jeho vysoké rozlíšenie, ktoré sa v súčasnosti bežne používa na pozorovanie nanomateriálov.
② Vykonať analýzu lomu materiálu. Ďalšou dôležitou vlastnosťou rastrovacieho elektrónového mikroskopu je veľká hĺbka ostrosti, obraz je bohatý na trojrozmerný zmysel. Hĺbka ostrosti skenovacieho elektrónového mikroskopu ako transmisného elektrónového mikroskopu je 10-krát väčšia ako u optického mikroskopu stokrát. Keďže hĺbka ostrosti obrazu je veľká, takže obraz skenovania elektrónov je bohatý na trojrozmerný zmysel, s trojrozmernou formou môže poskytnúť oveľa viac informácií ako iné mikroskopy, táto funkcia je pre používateľa veľmi cenná. Rastrovací elektrónový mikroskop ukazuje morfológiu lomu z hlbokého uhla, veľkej hĺbky poľa predstavuje podstatu lomu materiálu, vo výučbe, vedeckom výskume a výrobe, má nezastupiteľnú úlohu pri analýze príčiny lomu materiálu, analýze príčina nehôd a primeranosť procesu je mocným prostriedkom na určenie.
③ Priame pozorovanie pôvodného povrchu veľkej vzorky. Môže priamo pozorovať preparát s priemerom 100 mm, výškou 50 mm alebo väčšími rozmermi, bez akéhokoľvek obmedzenia tvaru preparátu a taktiež je možné pozorovať drsné povrchy, čo eliminuje problémy s prípravou vzoriek a môže skutočne pozorovať samotnú vzorku ako materiálnu zložku rôzneho obloženia (spätne odrazený elektrónový obraz).
④ Pozorovanie hrubých vzoriek. Pri pozorovaní hrubých vzoriek je možné získať vysoké rozlíšenie a najrealistickejší vzhľad. Rozlíšenie skenovacej elektrónovej mikroskopie je medzi rozlíšením optickej mikroskopie a transmisnej elektrónovej mikroskopie. Avšak pri porovnávaní pozorovania hrubej vzorky, pretože v transmisnom elektrónovom mikroskope je potrebné použiť metódu zloženého filmu a rozlíšenie zloženého filmu je zvyčajne len 10 nm a pozorovanie nie je samotného preparátu. , preto je výhodnejšie pozorovať hrubú vzorku skenovacím elektrónovým mikroskopom, aby sme získali skutočnú informáciu o povrchu vzorky.
⑤ Sledujte podrobnosti o každej oblasti vzorky. Vzorka má veľmi veľký pohyblivý rozsah vo vzorkovej komore. Pracovná vzdialenosť iných mikroskopov je zvyčajne len 2-3 cm, takže vzorka sa môže pohybovať len v dvoch stupňoch priestoru. V skenovacom elektrónovom mikroskope je to však iné, pretože pracovná vzdialenosť je veľká (môže byť viac ako 20 mm), ohnisková hĺbka je veľká (10-krát väčšia ako transmisný elektrónový mikroskop) a priestor vzorkovej komory je tiež veľký, takže vzorka môže mať šesť stupňov voľnosti pohybu v troch stupňoch priestoru (tj tri stupne posunutia priestoru, tri stupne rotácie priestoru) a rozsah pohybu je veľký, čo je mimoriadne výhodné pre pozorovanie nepravidelne tvarovaných vzoriek detailov rôznych oblastí.
(vi) Pozorovanie vzoriek pod veľkým zorným poľom a malým zväčšením. Zorné pole na pozorovanie preparátov rastrovacím elektrónovým mikroskopom je veľké. V rastrovacom elektrónovom mikroskope je zorné pole F, ktoré umožňuje súčasné pozorovanie preparátov, určené nasledujúcim vzorcom: F=L/M [8].
Kde F - rozsah zorného poľa;
M - zväčšenie pozorovania;
L - veľkosť fluorescenčnej obrazovky trubice.
Ak rastrovací elektrónový mikroskop používa 30 cm (12 palcový) tubus, zväčšenie 15-krát, rozsah jeho zorného poľa je až 20 mm. veľké zorné pole, pozorovanie tvaru vzorky s malým zväčšením je potrebné pre niektoré oblasti, ako je kriminalistika a archeológia.
(7) Nepretržité pozorovanie od veľkého zväčšenia po malé zväčšenie. Rozsah zväčšenia je veľmi široký a nie je potrebné časté zaostrovanie. Rozsah zväčšenia rastrovacieho elektrónového mikroskopu je veľmi široký (od 5 do 200,000-krát plynule nastaviteľný) a dobré zaostrenie môže byť od vysokých po nízke časy, od nízkych po vysoké časy nepretržitého pozorovania bez preostrovania, čo je obzvlášť dôležité vhodné na analýzu nehôd.
⑧ pozorovanie biologických vzoriek. V dôsledku elektronického ožarovania a výskytu je poškodenie a kontaminácia vzorky veľmi malá. Porovnanie s inými režimami elektrónovej mikroskopie, pretože pozorovanie elektrónovej sondy používanej v prúde je malé (všeobecne asi 10-10 ~ 10-12A) veľkosť bodu lúča elektrónovej sondy je malá (zvyčajne 5 nm až desiatky nanometrov), energia elektrónovej sondy je tiež relatívne malá (urýchľovacie napätie môže byť až 2 kV) a nejde o pevný bod ožiarenia preparátu, ale o rastrový rastrový spôsob ožarovania preparátu. Preto je stupeň poškodenia a kontaminácie vzorky v dôsledku ožiarenia elektrónmi veľmi malý, čo je obzvlášť dôležité pre pozorovanie niektorých biologických vzoriek.
