Skanerli elektron mikroskop qanday ishlaydi? Qanday afzalliklari bor?
1: Skanerli elektron mikroskop
Transmissiya elektron mikroskopi TE tomonidan tasvirlanganligi sababli, namunaning qalinligi elektron nurlar o'tishi mumkin bo'lgan o'lcham oralig'ida bo'lishi kerak. Buning uchun katta o'lchamdagi namunalarni turli xil noqulay namunalarni tayyorlash usullari orqali transmissiya elektron mikroskopiyasi uchun maqbul darajaga aylantirish kerak.
Mikroskopik tasvirlash uchun namuna sirt materialining moddiy xususiyatlaridan bevosita foydalana oladimi yoki yo'qmi, olimlarning maqsadiga aylandi.
Mashaqqatli mehnatdan so'ng bu g'oya haqiqatga aylandi ----- skanerlovchi elektron mikroskop (ScanningElectronicMicroscopy, SEM).
SEM - kuzatilayotgan namunaning sirtini skanerlash uchun juda nozik elektron nurdan foydalanadigan elektron optik asbob bo'lib, elektron nurlar va namuna o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijasida hosil bo'lgan bir qator elektron ma'lumotlarni to'playdi, ular shakllanish uchun aylantiriladi va kuchaytiriladi. tasvir. Bu uch o'lchamli sirt tuzilishini o'rganish uchun foydali vositadir.
Uning ishlash printsipi:
Yuqori vakuumli linzali barrelda elektron qurol tomonidan ishlab chiqarilgan elektron nurlar elektron konverging linzalari tomonidan nozik nurga yo'naltiriladi va bir qator elektron ma'lumotlarni (ikkilamchi elektronlar) hosil qilish uchun namuna yuzasida nuqtama-nuqta skanerlanadi va bombardimon qilinadi. , orqaga aks ettirilgan elektronlar, uzatilgan elektronlar, yutilish elektronlari va boshqalar), turli elektron signallar detektor tomonidan qabul qilinadi, elektron kuchaytirgich tomonidan kuchaytiriladi va keyin rasm trubkasi panjarasi tomonidan boshqariladigan rasm trubasiga kiritiladi.
Fokuslangan elektron nur namunaning sirtini skanerlaganda, namunaning turli qismlari yuzasining turli xil fizik va kimyoviy xossalari, sirt potentsiali, elementar tarkibi va konkav-qavariq shakli tufayli elektron nur tomonidan qo'zg'atilgan elektron ma'lumot. turli xil, natijada rasm naychasining elektron nurlari Intensivlik ham doimiy ravishda o'zgaradi va nihoyat, kineskopning floresan ekranida namunaning sirt tuzilishiga mos keladigan tasvirni olish mumkin. Detektor tomonidan qabul qilingan elektron signalga qarab, namunaning orqaga tarqalgan elektron tasviri, ikkilamchi elektron tasviri, yutilish elektron tasviri va boshqalarni olish mumkin.
Yuqorida aytib o'tilganidek, skanerlash elektron mikroskopida asosan quyidagi modullar mavjud: elektron optik tizim moduli, yuqori kuchlanish moduli, vakuum tizimi moduli, mikro signallarni aniqlash moduli, boshqaruv moduli, mikro bosqichli boshqaruv moduli va boshqalar.
Ikki: skanerlash elektron mikroskopining afzalliklari
1. Kattalashtirish
Skanerlovchi elektron mikroskopning lyuminestsent ekranining o'lchami belgilanganligi sababli, kattalashtirishning o'zgarishi namuna yuzasida elektron nurning skanerlash amplitudasini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi.
Agar skanerlash bobinining oqimi kamaytirilsa, namunadagi elektron nurning skanerlash diapazoni kamayadi va kattalashtirish kuchayadi. Sozlash juda qulay va uni doimiy ravishda 20 martadan taxminan 200,000 martagacha sozlash mumkin.
2. Rezolyutsiya
Ruxsat SEM ning asosiy ishlash ko'rsatkichidir.
Ruxsat tushgan elektron nurning diametri va modulyatsiya signalining turi bilan belgilanadi:
Elektron nurlarining diametri qanchalik kichik bo'lsa, o'lchamlari shunchalik yuqori bo'ladi.
Tasvirlash uchun ishlatiladigan turli xil jismoniy signallar turli o'lchamlarga ega.
Masalan, SE va BE elektronlari namuna yuzasida turli emissiya diapazonlariga ega va ularning ruxsati har xil. Odatda, SE ning ruxsati taxminan 5-10 nm, BEniki esa 50-200 nm atrofida.
3. Maydon chuqurligi
Bu ob'ektiv bir vaqtning o'zida notekislik bilan namunaning turli qismlariga fokuslashi va tasvirlashi mumkin bo'lgan bir qator imkoniyatlarga ishora qiladi.
Skanerlovchi elektron mikroskopning oxirgi linzalari kichik diafragma burchagi va uzun fokus uzunligini qabul qiladi, shuning uchun umumiy optik mikroskopnikidan 100-500 marta va 10 marta kattaroq maydon chuqurligini olish mumkin. transmissiya elektron mikroskopi.
Katta maydon chuqurligi, kuchli uch o'lchovli tuyg'u va real shakl SEMning ajoyib xususiyatlaridir.
SEM uchun namunalar ikki toifaga bo'linadi:
1 yaxshi o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan namuna bo'lib, u odatda asl shaklini saqlab qolishi mumkin va elektron mikroskopda ozgina tozalanmasdan yoki kuzatilishi mumkin;
2. Supero'tkazuvchi bo'lmagan namunalar yoki suv yo'qotadigan, gaz chiqaradigan, vakuumda qisqaradigan va deformatsiyalanadigan namunalarni kuzatishdan oldin ularni to'g'ri davolash kerak.
