Како ради скенирајући електронски микроскоп? Које су предности?
1: Скенирајући електронски микроскоп
Пошто се трансмисиони електронски микроскоп снима помоћу ТЕ, потребно је да дебљина узорка мора бити у опсегу величине у који електронски сноп може да продре. У том циљу, неопходно је трансформисати узорке великих димензија на прихватљив ниво за трансмисијску електронску микроскопију кроз различите гломазне методе припреме узорака.
Да ли може директно да користи својства материјала површинског материјала узорка за микроскопско снимање, постао је циљ научника.
Након напорног рада, ова идеја је постала стварност ----- скенирајући електронски микроскоп (СцаннингЕлецтроницМицросцопи, СЕМ).
СЕМ је електронски оптички инструмент који користи веома фин електронски сноп за скенирање површине узорка који треба посматрати и прикупља серију електронских информација генерисаних интеракцијом између електронског снопа и узорка, који се трансформише и појачава да би се формирао слика. То је користан алат за проучавање тродимензионалне структуре површине.
Његов принцип рада је:
У високовакуумској цеви сочива, електронски сноп који генерише електронски пиштољ фокусира се у танак сноп помоћу електронског конвергентног сочива, и скенира се и бомбардује тачку по тачку на површини узорка да би се генерисала серија електронских информација (секундарни електрони , повратно рефлектовани електрони, преношени електрони, апсорпциона електроника, итд.), детектор прима различите електронске сигнале, појачава их електронски појачавач, а затим улазе у цијев коју контролише мрежа цијевне цеви.
Када фокусирани електронски сноп скенира површину узорка, због различитих физичких и хемијских својстава, површинског потенцијала, елементарног састава и конкавно-конвексног облика површине различитих делова узорка, електронска информација коју побуђује електронски сноп је различити, што резултира електронским снопом цијевне цеви. Интензитет се такође континуирано мења, а на крају се на флуоресцентном екрану кинескопа може добити слика која одговара површинској структури узорка. У зависности од електронског сигнала који детектор прима, може се добити слика повратно расејаног електрона, слика секундарног електрона, слика апсорпционог електрона, итд. узорка.
Као што је горе описано, скенирајући електронски микроскоп углавном има следеће модуле: модул електронског оптичког система, високонапонски модул, модул вакуумског система, модул за детекцију микро сигнала, управљачки модул, управљачки модул микро степена итд.
Два: предности скенирајуће електронске микроскопије
1. Увећање
Пошто је величина флуоресцентног екрана скенирајућег електронског микроскопа фиксна, промена увећања се остварује променом амплитуде скенирања електронског зрака на површини узорка.
Ако се струја завојнице за скенирање смањи, опсег скенирања електронског снопа на узорку ће бити смањен и увећање ће се повећати. Подешавање је веома згодно и може се непрекидно подешавати од 20 пута до око 200,000 пута.
2. Резолуција
Резолуција је главни индекс учинка СЕМ-а.
Резолуција је одређена пречником упадног електронског снопа и типом модулационог сигнала:
Што је мањи пречник снопа електрона, већа је резолуција.
Различити физички сигнали који се користе за снимање имају различите резолуције.
На пример, СЕ и БЕ електрони имају различите опсеге емисије на површини узорка, а њихове резолуције су различите. Генерално, резолуција СЕ је око 5-10 нм, а БЕ је око 50-200 нм.
3. Дубина поља
Односи се на низ могућности да сочиво може истовремено да фокусира и слика на различитим деловима узорка са неравнинама.
Завршно сочиво скенирајућег електронског микроскопа усваја мали угао отвора бленде и велику жижну даљину, тако да се може добити велика дубина поља, која је 100-500 пута већа од оне код општег оптичког микроскопа и 10 пута већа од онај трансмисионог електронског микроскопа.
Велика дубина поља, снажан тродимензионални осећај и реалистичан облик су изванредне карактеристике СЕМ-а.
Узорци за СЕМ су подељени у две категорије:
1 је узорак са добром проводљивошћу, који генерално може да задржи свој првобитни облик и може се посматрати у електронском микроскопу без или уз мало чишћења;
2. Непроводни узорци, или узорци који губе воду, гасе, скупљају се и деформишу у вакууму, морају бити правилно третирани пре него што се могу посматрати.
