Egenskaper och tillämpningar av elektronmikroskop
1. Arbetsprincipen för svepelektronmikroskop
Svepelektronmikroskopet använder en fokuserad elektronstråle för att skanna och avbilda provets yta punkt för punkt. Provet är bulk- eller pulverpartiklar, och bildsignalen kan vara sekundära elektroner, tillbakaspridda elektroner eller absorberade elektroner. Bland dem är sekundära elektroner den viktigaste bildsignalen. Elektronerna som emitteras av elektronkanonen med en energi på 5-35keV använder korsfläcken som elektronkälla och bildar en fin elektronstråle med en viss energi, en viss strålströmintensitet och en strålfläcksdiameter genom reduktionen av den sekundära kondensorlinsen och objektivlinsen. Drivs av skanningsspolen, skanna ytan på provet enligt en viss tids- och rumssekvens. Den fokuserade elektronstrålen interagerar med provet för att generera sekundär elektronemission (och andra fysiska signaler), och mängden sekundär elektronemission varierar med provets yttopografi. Den sekundära elektronsignalen samlas upp av detektorn och omvandlas till en elektrisk signal. Efter att ha förstärkts av videon matas den in i kineskopets rutnät, och ljusstyrkan hos kineskopet som skannas synkront med den infallande elektronstrålen moduleras för att erhålla en sekundär elektronbild som reflekterar provets yttopografi.
För det andra har svepelektronmikroskopet följande egenskaper
(1) Stora prover kan observeras (större diametrar kan observeras i halvledarindustrin), och provberedningsmetoden är enkel.
(2) Skärpedjupet är stort, trehundra gånger större än ett optiskt mikroskop, vilket är lämpligt för analys och observation av grova ytor och sprickor; bilden är full av tredimensionell, realistisk, lätt att identifiera och förklara.
(3) Förstoringsintervallet är stort, i allmänhet 15-200000 gånger, vilket är praktiskt för allmän undersökning vid låg förstoring och observation och analys vid hög förstoring för heterogena material med flerfas och multi-komposition.
(4) Den har en avsevärd upplösning, vanligtvis 2-6cm
(5) Bildkvaliteten kan effektivt kontrolleras och förbättras med elektroniska metoder, såsom toleransen för bildkontrasten kan förbättras genom modulering, så att ljusstyrkan och mörkret i varje del av bilden är måttlig. Med hjälp av en dubbelförstoringsanordning eller en bildväljare kan bilder av olika förstoringar eller bilder av olika former observeras på den fluorescerande skärmen samtidigt.
(6) Analys av olika funktioner kan utföras. När den är ansluten till en röntgenspektrometer kan den utföra mikrokomponentanalys samtidigt som morfologin observeras; när den är utrustad med tillbehör som ett optiskt mikroskop och en monokromator kan den observera katodofluorescensbilder och utföra katodofluorescensspektrumanalys.
(7) Dynamiska tester kan utföras med hjälp av provsteg såsom uppvärmning, kylning och sträckning för att observera fasövergångar och morfologiska förändringar under olika miljöförhållanden.
tre. Tillämpning av elektronmikroskopi
Det är ett oumbärligt verktyg vid analys av materialdefekter, metallurgisk processanalys, termisk processanalys, metallografi, felanalys, etc. Till exempel har ett militärt företag följande krav för svepelektronmikroskopet i sitt anbudsdokument: "Denna uppsättning utrustning används för att analysera och mäta den kemiska sammansättningen av materialmikroregioner, metallurgiska defekter och produktmaterials inre struktur och används även för processförändringar Analysera och mäta materialets inre och ytstruktur, förändringar i morfologi och defekter etc. Samtidigt kan processen styras efter resultatet.
