Metallograafilised ja elektronmikroskoopilised variatsioonid
Skaneeriva elektronmikroskoopia põhimõtted
Skaneeriv elektronmikroskoop (SEM), lühendatult SEM, on keeruline süsteem; see kondenseerib elektronoptilist tehnoloogiat, vaakumtehnoloogiat, peent mehaanilist struktuuri ja kaasaegset arvutijuhtimistehnoloogiat. Skaneeriv elektronmikroskoop kogub kiirendatud kõrgepinge toimel elektronpüstoli poolt kiiratavad elektronid peeneks elektronkiireks läbi mitmeastmelise elektromagnetläätse. Skaneerige proovi pinda, et stimuleerida erinevat teavet, ja analüüsige proovi pinda teavet vastu võttes, võimendades ja kuvades. Langevate elektronide interaktsioon prooviga annab sellist tüüpi teavet, nagu on näidatud joonisel 1. Selle teabe kahemõõtmeline intensiivsuse jaotus muutub vastavalt proovi pinna omadustele (nende omaduste hulka kuuluvad pinna morfoloogia, koostis, kristallide orientatsioon, elektromagnetilised omadused jm) ning erinevate detektorite kogutud teave teisendatakse järjestikku ja proportsionaalselt Videosignaal saadetakse sünkroonselt skaneeritud pilditorusse ja selle heledust moduleeritakse, et saada proovi pinnaseisundit peegeldav skaneerimispilt. Kui detektori poolt vastuvõetud signaal digitaliseeritakse ja muudetakse digitaalseks, saab seda edasi töödelda ja arvutis salvestada. Skaneerivat elektronmikroskoopi kasutatakse peamiselt suure kõrguse erinevuse ja karedusega paksude proovide vaatlemiseks, seega on kujunduses esile tõstetud teravussügavuse efekt ning üldiselt kasutatakse seda luumurdude ja looduslike pindade analüüsimiseks, mida pole kunstlikult töödeldud.
Elektronmikroskoop ja metallograafiline mikroskoop
1. Erinevad valgusallikad: metallograafilised mikroskoobid kasutavad valgusallikana nähtavat valgust ja skaneerivad elektronmikroskoobid kasutavad pildistamisel valgusallikana elektronkiire.
2. Põhimõte on erinev: metallograafiline mikroskoop kasutab pildistamiseks geomeetrilise optilise kujutise põhimõtet ja skaneeriv elektronmikroskoop kasutab suure energiaga elektronkiirte pommitamiseks proovi pinda, et stimuleerida proovi pinnal erinevaid füüsilisi signaale ja seejärel kasutada erinevaid signaalidetektorid füüsiliste signaalide vastuvõtmiseks ja nende kujutiste teabeks teisendamiseks.
3. Eraldusvõime on erinev: valguse interferentsi ja difraktsiooni tõttu saab metallograafilise mikroskoobi eraldusvõimet piirata ainult 0.2-0.5um. Kuna skaneeriv elektronmikroskoop kasutab valgusallikana elektronkiire, võib selle eraldusvõime ulatuda vahemikus 1-3 nm. Seetõttu kuulub metallograafilise mikroskoobi koevaatlus mikronimõõtkavas analüüsi ning skaneeriva elektronmikroskoobi koevaatlus nanomõõtmelise analüüsi alla.
4. Teravussügavus on erinev: üldmetallograafilise mikroskoobi teravussügavus on vahemikus 2-3um, seega on sellel proovi pinna sileduse suhtes äärmiselt kõrged nõuded, mistõttu proovi ettevalmistamise protsess on suhteliselt pikk. keeruline. Skaneerival elektronmikroskoobil on suur teravussügavus, suur vaateväli ja kolmemõõtmeline kujutis, mis võimaldab vahetult jälgida erinevate proovide ebaühtlase pinna peenstruktuuri.
