Skaneeriva elektronmikroskoopia rakendused
Skaneeriv elektronmikroskoop on multifunktsionaalne instrument, millel on palju suurepäraseid omadusi ja see on kõige laialdasemalt kasutatav instrument. See võib läbi viia järgmise põhianalüüsi:
a
(1) Ruumilise kuju vaatlemine ja analüüs;
a
(2) Morfoloogiat jälgides viiakse läbi mikroala koostise analüüs.
a
① Jälgige nanomaterjale. Niinimetatud nanomaterjalid viitavad tahketele materjalidele, mis on saadud materjale moodustavate osakeste või kristallide survestamise teel vahemikus 0,1 kuni 100 nm ja pinna puhtana hoidmisel. Nanomaterjalidel on palju ainulaadseid füüsikalisi ja keemilisi omadusi, mis erinevad kristalsest ja amorfsest olekust. Nanomaterjalidel on laiaulatuslikud arenguväljavaated ja neist saab tulevase materjaliuuringute põhisuund. Skaneeriva elektronmikroskoopia oluline omadus on selle kõrge eraldusvõime, mida on laialdaselt kasutatud nanomaterjalide vaatlemiseks.
a
② Analüüsige materjali purunemist. Skaneeriva elektronmikroskoobi teine oluline omadus on see, et teravussügavus on suur ja pilt on täis kolmemõõtmelisust. Skaneeriva elektronmikroskoobi fookussügavus on 10 korda suurem kui transmissioonielektronmikroskoobi oma ja sadu kordi suurem kui optilise mikroskoobi oma. Tänu pildi suurele teravussügavusele on saadud skaneeritud elektrooniline pilt kolmemõõtmelise kujuga ja suudab anda palju rohkem teavet kui teised mikroskoobid. See funktsioon on kasutajatele väga väärtuslik. Skaneeriva elektronmikroskoobiga kuvatav murru morfoloogia tutvustab materjali murdumise olemust sügava taseme ja suure teravussügavuse vaatenurgast. See mängib asendamatut rolli õppetöös, teadusuuringutes ja tootmises. Sellised aspektid nagu ratsionaalsuse määramine on võimas tööriist.
a
③ jälgige otse suure proovi esialgset pinda. See suudab otse vaadelda 100 mm läbimõõduga, 50 mm kõrguse või suurema suurusega proove, ilma proovi kuju piiranguteta, samuti on võimalik jälgida krobedaid pindu, mis säästab proovide ettevalmistamise vaeva ja suudab tõeliselt vaadelda proove Proovi enda erinevate materjalikomponentide kontrastsus (tagasi peegelduselektronpilt).
a
④ Jälgige paksu proovi. Paksude proovide vaatlemisel võib see saada kõrge eraldusvõime ja kõige realistlikuma kuju. Skaneeriva elektronmikroskoopia eraldusvõime jääb valgusmikroskoopia ja transmissioonielektronmikroskoopia lahutusvõime vahele. Kui aga võrrelda paksude proovide vaatlemist, kuna ülekandeelektronmikroskoobis kasutatakse endiselt lamineerimismeetodit ja lamineerimise eraldusvõime võib ulatuda vaid 10 nm-ni ning vaatlus ei ole proov ise, kasutage skaneerivat elektronmikroskoopiat. on kasulikum jälgida paksu proove ja saada tõelisemat proovi pinnateavet.
a
⑤ Jälgige proovi iga ala üksikasju. Proovi liikumisulatus proovikambris on väga suur. Teiste mikroskoopide töökaugus on tavaliselt vaid 2–3 cm, nii et tegelikult on kahemõõtmelises ruumis lubatud liikuda ainult proovil. Kuid skaneerivas elektronmikroskoobis on see erinev suure töökauguse (võib olla suurem kui 20 mm), suure fookussügavuse (10 korda suurem kui ülekandeelektronmikroskoobi) ja proovikambri suure ruumi tõttu, seetõttu saab proovi paigutada kolmemõõtmelisse ruumi Liikumisel on 6 vabadusastet (ehk kolmemõõtmeline ruumi translatsioon, ruumi kolmemõõtmeline pöörlemine) ja liigutatav vahemik on suur, mis toob kaasa suure mugavuse ebakorrapärase kujuga proovi iga ala detailide vaatlemiseks.
a
⑥ Jälgige proovi suure vaatevälja ja väikese suurendusega. Skaneeriva elektronmikroskoobiga vaadeldava proovi vaateväli on suur. Skaneerivas elektronmikroskoobis määratakse vaateväli F, mis suudab proovi samal ajal vaadelda, järgmise valemiga: F=L/M
a
Valemis F——vaatevälja ulatus;
a
M - suurendus vaatlemisel;
L——pilditoru ekraani suurus.
Kui skaneeriv elektronmikroskoop kasutab 30 cm (12 tolli) toru, võib selle vaateväli ulatuda 15-kordse suurendusega 20 mm-ni. Mõnedes valdkondades, nagu kriminaaluurimine ja arheoloogia, on proovide topograafia jälgimiseks vajalik suur vaateväli ja väike suurendus.
⑦ Tehke pidevat vaatlust suurest suurendusest madala suurenduseni. Muudetav suurendusvahemik on väga lai ja sagedast teravustamist pole vaja. Skaneeriva elektronmikroskoobi suurendusvahemik on väga lai (50,000 kuni 200,000 korda pidevalt reguleeritav) ja pärast ühekordset teravustamist saab seda pidevalt jälgida suurest suurendusest madala suurenduseni, ja madalast suurendusest suure suurenduseni ilma uuesti teravustamiseta. Analüüs on eriti mugav.
⑧ Bioloogiliste proovide vaatlemine. Proovi kahjustuse ja saastumise määr elektronkiirguse tõttu on väga väike. Võrreldes teiste elektronmikroskoopidega, kuna vaatlemiseks kasutatava elektronsondi vool on väike (tavaliselt umbes 10 -10 ~ 10 -12A), on elektronsondi kiire laigu suurus väike (tavaliselt 5 nm kuni kümneid nanomeetreid) ja elektron Ka sondi energia on suhteliselt väike (kiirenduspinge võib olla kuni 2 kV) ja proovi ei kiiritata kindlas punktis, vaid kiiritatakse rasterskaneerimisel, nii et proovi kahjustus ja saastumine tekib elektronkiirguse tõttu Väga väike, mis on eriti oluline mõne bioloogilise proovi vaatlemisel.
⑨ Viige läbi dünaamiline vaatlus. Skaneerivas elektronmikroskoobis on pilditeave peamiselt elektrooniline teave. Vastavalt kaasaegse elektroonikatööstuse tehnilisele tasemele saab isegi suurel kiirusel muutuvat elektroonilist teavet raskusteta õigeaegselt vastu võtta, töödelda ja salvestada, nii et saab läbi viia mõningaid dünaamilise protsessi vaatlusi. Kui proovikambrisse on paigaldatud lisaseadmed, nagu kuumutamine, jahutamine, painutamine, venitamine ja ioonsöövitus, saab teleri kaudu jälgida dünaamilisi muutusi, nagu faasisiire ja purunemine. 10 Hankige proovi pinna topograafiast erinevat teavet. Skaneerivas elektronmikroskoobis saab mitte ainult kasutada langevaid elektrone prooviga suhtlemiseks, et genereerida erinevat teavet pildistamiseks, vaid ka signaalitöötlusmeetodite abil saada mitmesuguseid spetsiaalseid kujutiste kuvamismeetodeid ning saada teavet ka pinnalt. proovi morfoloogia. Hankige erinevat teavet. Kuna skaneerivat elektronkujutist ei salvestata samal ajal, jagatakse see peaaegu miljoniks tükiks ja salvestatakse järjestikku, nii et skaneeriva elektronmikroskoobiga saab mitte ainult jälgida pinna morfoloogiat, vaid analüüsida ka koostist ja elemente ning elektronkanali muster. Kristallograafilise analüüsi jaoks võib valitud ala suurus olla vahemikus 10 μm kuni 2 μm.
Skaneeriva elektronmikroskoobi ülalnimetatud omaduste ja funktsioonide tõttu on sellele järjest rohkem tähelepanu pööranud ka teaduslikud uurijad ning see on muutunud järjest laiemaks kasutuseks. Skaneerivaid elektronmikroskoope on laialdaselt kasutatud materjaliteaduses (metallmaterjalid, mittemetallist materjalid, nanomaterjalid), metallurgias, bioloogias, meditsiinis, pooljuhtmaterjalid ja -seadmed, geoloogilised uuringud, kahjuritõrje, katastroofide (tulekahju, rikkeanalüüs) tuvastamine, kriminaalne luure. , kalliskivide identifitseerimine, tootekvaliteedi tuvastamine ja tootmisprotsessi kontroll tööstuslikus tootmises jne.
