Hur skiljer sig avbildningsprinciperna för svepelektronmikroskopi och transmissionselektronmikroskopi
Svepelektronmikroskopi involverar huvudsakligen sekundär elektronavbildning efter elektronstrålebestrålning på provet, medan den ljusa fältbilden av transmissionselektronmikroskopi är transmissionselektronavbildning.
Elektronmikroskop, förkortat elektronmikroskop, har blivit ett oumbärligt och viktigt verktyg inom modern vetenskap och teknik efter mer än femtio års utveckling.
Elektronmikroskopet består av tre delar: ett spegelrör, en vakuumanordning och ett elskåp.
Linshylsan består huvudsakligen av elektroniska källor, elektroniska linser, provställ, fluorescerande skärmar och detektorer, som vanligtvis är sammansatta i en kolonn uppifrån och ned.
Elektroniska linser används för att fokusera elektroner och är den viktigaste komponenten i röret i ett elektronmikroskop. Magnetiska linser används vanligtvis, och ibland används även elektrostatiska linser. Den använder ett rumsligt elektriskt eller magnetiskt fält som är symmetriskt till spegelrörets axel för att böja elektronbanan mot axeln och bilda ett fokus. Dess funktion är densamma som en optisk lins (konvex lins) i ett optiskt mikroskop för att fokusera ljusstrålen, så det kallas en elektronlins. Fokus för en optisk lins är fast, medan fokus på en elektronlins kan justeras, så ett elektronmikroskop har inte ett rörligt linssystem som ett optiskt mikroskop. De flesta moderna elektronmikroskop använder elektromagnetiska linser, som fokuserar elektroner genom ett starkt magnetfält som genereras av en stabil DC-excitationsström som passerar genom en spole med polskor. Elektronkällan är sammansatt av en katod som frigör fria elektroner, en grind och en anod som accelererar elektroner i ett cirkulärt mönster. Spänningsskillnaden mellan katoden och anoden måste vara mycket hög, vanligtvis mellan tusentals volt och 3 miljoner volt. Den kan sända ut och bilda elektronstrålar med likformig hastighet, så stabiliteten hos accelerationsspänningen måste vara inte mindre än en tusendel.
Provet kan placeras stabilt på provstället, och det finns ofta anordningar som kan användas för att byta provet (som att flytta, rotera, värma, kyla, sträcka, etc.).
Varför använda en fluorescerande skärm? Eftersom elektronstrålen inte kan ses med blotta ögat är det nödvändigt att använda en fluorescerande skärm för att förvandla elektronstrålen till en synlig ljuskälla för att bilda en bild som kan ses av ögonen.
Detektorer används för att samla in elektroniska signaler eller sekundära signaler.
Elektronstrålen i ett svepelektronmikroskop passerar inte genom provet, fokuserar bara elektronstrålen så mycket som möjligt på en liten yta av provet och skannar sedan provet rad för rad. De infallande elektronerna gör att provytan exciteras med sekundära elektroner. Mikroskopet observerar elektronerna spridda från varje punkt. Scintillationskristallen som är placerad bredvid provet tar emot dessa sekundära elektroner och modulerar elektronstråleintensiteten i bildröret efter förstärkning, och ändrar sålunda ljusstyrkan på bildrörets fluorescerande skärm. Bilden är en tredimensionell bild som återspeglar provets ytstruktur. Bildrörets avböjningsspole är synkroniserad med elektronstrålen på provytan för skanning, så att bildrörets fluorescerande skärm visar morfologibilden av provytan, vilket liknar arbetsprincipen för industriell television. På grund av det faktum att elektroner i ett sådant mikroskop inte behöver sända genom provet, behöver spänningen vid vilken elektroner accelererar inte vara särskilt hög.
Upplösningen hos ett svepelektronmikroskop beror huvudsakligen på elektronstrålens diameter på provets yta. Förstoringen är förhållandet mellan skanningsamplituden på bildröret och skanningsamplituden på provet, som kontinuerligt kan ändras från tiotals gånger till hundratusentals gånger. Svepelektronmikroskopi kräver inte mycket tunna prover; Bilder har en stark känsla av stereoskopi; Den kan analysera sammansättningen av ämnen med hjälp av information som sekundära elektroner, absorberade elektroner och röntgenstrålar som genereras av interaktionen mellan elektronstrålar och ämnen.
Tillverkningen av svepelektronmikroskopi är baserad på interaktionen mellan elektroner och materia. När en mänsklig elektronstråle med hög energi bombarderar ytan av ett ämne, kommer det exciterade området att generera sekundära elektroner, Auger-elektroner, karakteristisk och kontinuerlig röntgenstrålning, tillbakaspridda elektroner, transmitterade elektroner och elektromagnetisk strålning i det synliga, ultravioletta och infraröda områden. Samtidigt kan elektronhålspar, gittervibrationer (fononer) och elektronoscillationer (plasma) också genereras.
