Úvod do výkonnostných charakteristík rastrovacieho elektrónového mikroskopu
Existujú rôzne typy rastrovacích elektrónových mikroskopov a rôzne typy rastrovacích elektrónových mikroskopov majú rôzny výkon. Podľa typu elektrónového dela ho možno rozdeliť na tri typy: elektrónové delo s emisiou poľa, volfrámové drôtové delo a hexaborid lantánu [5]. Spomedzi nich možno skenovaciu elektrónovú mikroskopiu s emisiou poľa rozdeliť na skenovaciu elektrónovú mikroskopiu s emisiou studeného poľa a skenovaciu elektrónovú mikroskopiu s emisiou tepelného poľa podľa výkonu svetelného zdroja. Skenovací elektrónový mikroskop s emisiou studeného poľa vyžaduje podmienky vysokého vákua, prúd lúča je nestabilný, žiarič má krátku životnosť a hrot ihly je potrebné pravidelne čistiť, čo je obmedzené na pozorovanie jedného obrazu a rozsah použitia je obmedzený; zatiaľ čo skenovací elektrónový mikroskop s emisiou tepelného poľa nie je len kontinuálny, môže pracovať dlhú dobu a môže byť tiež kombinovaný s rôznymi doplnkami na dosiahnutie komplexnej analýzy. V oblasti geológie potrebujeme nielen pozorovať predbežnú morfológiu vzorky, ale potrebujeme analyzovať aj ďalšie vlastnosti vzorky v kombinácii s analyzátorom, preto sa vo väčšej miere používa skenovací elektrónový mikroskop s emisiou tepelného poľa.
Rastrovací elektrónový mikroskop (SEM) je veľký presný prístroj na analýzu morfológie mikrodomén s vysokým rozlíšením. Má vlastnosti veľkej hĺbky poľa, vysokého rozlíšenia, intuitívneho zobrazovania, silného stereoskopického efektu, širokého rozsahu zväčšenia a testovanú vzorku je možné otáčať a nakláňať v trojrozmernom priestore. Okrem toho má výhody širokej škály merateľných vzoriek, takmer žiadne poškodenie a kontamináciu pôvodnej vzorky a súčasné získavanie morfológie, štruktúry, zloženia a kryštalografických informácií. V súčasnosti je skenovacia elektrónová mikroskopia široko používaná v mikroskopickom výskume v oblasti vedy o živej prírode, fyziky, chémie, spravodlivosti, vedy o Zemi, materiálovej vedy a priemyselnej výroby. , Sedimentológia, Geochémia, Gemológia, Mikropaleontológia, Astrogeológia, Geológia ropy a zemného plynu, Inžinierska geológia a stavebná geológia atď.
Aj keď je rastrovací elektrónový mikroskop vychádzajúcou hviezdou v rodine mikroskopov, vďaka mnohým výhodám je rýchlosť vývoja veľmi rýchla.
1. Rozlíšenie prístroja je relatívne vysoké a detaily okolo 6nm na povrchu vzorky možno pozorovať prostredníctvom sekundárneho elektrónového obrazu, ktorý je možné ďalej zlepšiť na 3nm použitím elektrónového dela LaB6.
2 Zväčšenie prístroja má široký rozsah a dá sa plynule nastavovať. Na pozorovanie je preto možné zvoliť rôzne zorné polia podľa potrieb a zároveň je možné pri veľkom zväčšení získať aj jasné obrazy s vysokým jasom, ktoré je ťažké dosiahnuť bežnými transmisnými elektrónovými mikroskopmi.
3 Pozorovanie vzorky má veľkú hĺbku ostrosti, veľké zorné pole a obraz je plný trojrozmernosti. Dokáže priamo pozorovať drsný povrch s veľkými zvlneniami a nerovnomerný obraz lomu kovu na vzorke, vďaka čomu sa ľudia cítia ako v mikroskopickom svete.
4. Príprava vzorky je jednoduchá. Pokiaľ je vzorka bloku alebo prášku mierne spracovaná alebo nespracovaná, môže byť priamo umiestnená do rastrovacieho elektrónového mikroskopu na pozorovanie, takže je bližšie k prirodzenému stavu materiálu.
5 Môže efektívne kontrolovať a zlepšovať kvalitu obrazu prostredníctvom elektronických metód, ako je automatické udržiavanie jasu a kontrastu, korekcia uhla naklonenia vzorky, otáčanie obrazu alebo zlepšenie tolerancie kontrastu obrazu pomocou modulácie Y a jas a tmavosť rôznych častí. obrazu Mierne. Pomocou zariadenia s dvojitým zväčšením alebo selektora obrazu možno na fluorescenčnej obrazovke súčasne pozorovať obrazy s rôznym zväčšením.
6 pre komplexnú analýzu. Inštalovať vlnový disperzný röntgenový spektrometer (WDX) alebo energeticky disperzný röntgenový spektrometer (EDX) tak, aby mal funkciu elektrónovej sondy a dokázal detekovať aj odrazené elektróny, röntgenové lúče, katódofluorescenciu, prenášané elektróny, Augerovu elektroniku atď. Rozšírenie aplikácie rastrovacej elektrónovej mikroskopie na rôzne mikroskopické a mikroplošné analytické metódy ukazuje všestrannosť rastrovacej elektrónovej mikroskopie. Okrem toho môže tiež analyzovať voliteľnú mikrooblasť vzorky pri pozorovaní topografického obrazu; nainštalujte príslušenstvo držiaka vzorky polovodiča a priamo sledujte PN prechod a mikroskopické defekty v tranzistore alebo integrovanom obvode prostredníctvom zosilňovača obrazu elektromotorickej sily. Pretože mnohé elektronické sondy rastrovacieho elektrónového mikroskopu realizovali elektronické počítačové automatické a poloautomatické riadenie, rýchlosť kvantitatívnej analýzy sa výrazne zlepšila.
