Skanerli elektron mikroskopning printsipi va tuzilishi
Skanerli elektron mikroskop, skanerlash elektron mikroskopining to'liq nomi, inglizcha skanerlash elektron mikroskop (SEM) - ob'ektlarning sirt tuzilishini kuzatish uchun ishlatiladigan elektron optik asbob.
1. Elektron mikroskopni skanerlash printsipi
Skanerli elektron mikroskoplarni yaratish elektronlarning moddalar bilan o'zaro ta'siriga asoslangan. Yuqori energiyali inson elektronlari nurlari material yuzasini bombardimon qilganda, qo'zg'alish zonasi ikkilamchi elektronlar, Auger elektronlari, xarakterli rentgen nurlari va doimiy rentgen nurlari, orqaga tarqalgan elektronlar, uzatuvchi elektronlar va ko'rinadigan ultrabinafsha nurda elektromagnit nurlanish hosil qiladi. , va infraqizil hududlar. . Shu bilan birga, elektron-teshik juftlari, panjara tebranishlari (fononlar) va elektron tebranishlari (plazmonlar) ham hosil bo'lishi mumkin. Masalan, ikkilamchi elektronlar va orqaga tarqalgan elektronlar to'plami materialning mikroskopik morfologiyasi haqida ma'lumot olishi mumkin; rentgen nurlari to'plami materialning kimyoviy tarkibi haqida ma'lumot olishi mumkin. Skanerli elektron mikroskoplar namunani juda nozik elektron nurlari bilan skanerlash orqali ishlaydi, namuna yuzasida ikkilamchi elektronlarni hayajonlantiradi. Birinchi tartibli elektronlar detektor tomonidan to'planadi, u yerdagi sintillyator tomonidan optik signallarga aylanadi, so'ngra fosforli ekranda elektron nurlarining intensivligini boshqaradigan fotoko'paytiruvchi naychalar va kuchaytirgichlar orqali elektr signallariga aylantiriladi va skanerlangan tasvirni aks ettiradi. elektron nur bilan sinxronlashda. Tasvirlar uch o'lchamli tasvirlar bo'lib, ular namunaning sirt tuzilishini aks ettiradi.
2. Skanerli elektron mikroskopning tuzilishi
(1) Ob'ektiv barrel
Ob'ektiv barrel elektron qurol, kondensator linzalari, ob'ektiv linzalari va skanerlash tizimini o'z ichiga oladi. Uning roli har xil signallarni hayajonlantirganda namunaning sirtini skanerlaydigan juda nozik elektron nurni (diametri bir necha nanometr) yaratishdir.
(2) Elektron signalni qabul qilish va qayta ishlash tizimi
Namuna kamerasida skanerlash elektron nurlari namuna bilan turli xil signallarni, jumladan, ikkilamchi elektronlar, orqaga tarqalgan elektronlar, rentgen nurlari, so'rilgan elektronlar, rus (Auger) elektronlari va boshqalarni yaratish uchun o'zaro ta'sir qiladi. Yuqorida aytib o'tilgan signallar orasida eng muhimi ikkinchi darajali elektronlar bo'lib, ular namuna atomlarida tushgan elektronlar tomonidan qo'zg'atilgan tashqi elektronlar bo'lib, namuna yuzasidan bir necha nanometrdan o'nlab nanometrgacha bo'lgan mintaqada hosil bo'ladi. Generatsiya tezligi asosan namunaning morfologiyasi va tarkibi bilan belgilanadi. Skanerli elektron mikroskop tasviri odatda ikkinchi darajali elektron tasvirga ishora qiladi, bu namunaning sirt topografiyasini o'rganish uchun eng foydali elektron signaldir. Ikkilamchi elektronlarni aniqlaydigan detektorning probi sintilatordir. Elektronlar sintilatorga tushganda, sintilatorda yorug'lik hosil bo'ladi. Bu yorug'lik yorug'lik trubkasi orqali yorug'lik signalini tok signaliga aylantiradigan fotoko'paytiruvchi trubkaga uzatiladi, so'ngra oldindan kuchaytirish orqali o'tadi va video kuchaytirgich joriy signalni kuchlanish signaliga aylantiradi va u nihoyat tarmoq tarmog'iga yuboriladi. rasm trubkasi.
(3) Elektron signalni ko'rsatish va yozish tizimi
Skanerlangan elektron mikroskop tasvirlari katod nurlari trubkasida (rasm trubkasi) ko'rsatiladi va kamera tomonidan qayd etiladi. Ikki xil rasm trubkasi mavjud, ulardan biri kuzatish uchun ishlatiladi va piksellar soni pastroq va uzoq vaqt davomida yonib turadigan trubkadir; ikkinchisi fotografik yozuv uchun ishlatiladi va yuqori aniqlikka ega va qisqa yorug'lik trubkasidir.
(4) Vakuum tizimi va elektr ta'minoti tizimi
Skanerli elektron mikroskopning vakuum tizimi mexanik nasos va yog 'diffuziya nasosidan iborat. Elektr ta'minoti tizimi har bir komponent uchun zarur bo'lgan o'ziga xos quvvatni ta'minlaydi.
3. Elektron mikroskopning skanerlash maqsadi
Elektron mikroskoplarni skanerlashning eng asosiy vazifasi har xil qattiq namunalar sirtini yuqori aniqlikda kuzatishdir. Dala tasvirlarining katta chuqurligi elektron mikroskop kuzatuvlarini skanerlashning o'ziga xos xususiyati bo'lib, masalan: biologiya, botanika, geologiya, metallurgiya va boshqalar. Kuzatishlar namunali yuzalar, kesilgan yuzalar yoki kesmalar bo'lishi mumkin. Metallurglar toza yoki eskirgan yuzalarni bevosita ko'rishdan xursand. Oksid sirtlarini, kristall o'sishini yoki korroziya nuqsonlarini osongina o'rganing. Bir tomondan, u qog'oz, to'qimachilik, tabiiy yoki qayta ishlangan yog'ochning nozik tuzilishini to'g'ridan-to'g'ri tekshirishi mumkin va biologlar undan kichik, mo'rt namunalarning tuzilishini o'rganish uchun foydalanishlari mumkin. Masalan: gulchang zarralari, diatomlar va hasharotlar. Boshqa tomondan, u namuna yuzasiga mos keladigan uch o'lchamli rasmlarni olishi mumkin. Skanerli elektron mikroskopiya qattiq materiallarni o'rganishda keng qo'llanilishiga ega va boshqa asboblar bilan solishtirish mumkin. Qattiq materiallarni to'liq tavsiflash uchun skanerlash elektron mikroskop.
