Elektronmikroskoobi omadused ja rakendused
1. Skaneeriva elektronmikroskoobi tööpõhimõte
Skaneeriv elektronmikroskoop kasutab proovi pinna skaneerimiseks ja pildistamiseks punkthaaval fokuseeritud elektronkiirt. Proov on puiste- või pulbriosakesed ning pildisignaaliks võivad olla sekundaarsed elektronid, tagasihajutatud elektronid või neeldunud elektronid. Nende hulgas on sekundaarsed elektronid kõige olulisem pildisignaal. Elektronpüstoli poolt kiiratavad elektronid energiaga 5-35keV kasutavad elektroniallikana ristpunkti ja moodustavad redutseerimise kaudu kindla energiaga, kindla kiire voolutugevuse ja kiire laigu läbimõõduga peene elektronkiire sekundaarse kondensaatorläätse ja objektiivi jaoks. Skaneerige skaneerimismähise abil proovi pinda teatud aja- ja ruumijärjestuse järgi. Fokuseeritud elektronkiir interakteerub prooviga, et tekitada sekundaarset elektronide emissiooni (ja muid füüsilisi signaale) ning sekundaarse elektronemissiooni hulk varieerub sõltuvalt proovi pinna topograafiast. Sekundaarne elektronsignaal kogutakse detektori poolt ja muundatakse elektriliseks signaaliks. Pärast video võimendamist sisestatakse see kineskoobi võrku ja langeva elektronkiirega sünkroonselt skannitava kineskoobi heledus moduleeritakse, et saada sekundaarne elektronkujutis, mis peegeldab proovi pinna topograafiat.
Teiseks on skaneerival elektronmikroskoobil järgmised omadused
(1) Vaadelda saab suuri proove (pooljuhtide tööstuses võib täheldada suuremaid läbimõõtu) ja proovi ettevalmistamise meetod on lihtne.
(2) Teravussügavus on suur, kolmsada korda suurem optilise mikroskoobi omast, mis sobib krobeliste pindade ja murdude analüüsiks ja vaatlemiseks; pilt on täis kolmemõõtmelist, realistlikku, kergesti tuvastatav ja seletatav.
(3) Suurendusvahemik on suur, üldiselt 15-200000 korda, mis on mugav üldiseks uuringuks väikese suurendusega ning vaatlemiseks ja analüüsiks suure suurendusega mitmefaasiliste ja mitme koostisega heterogeensete materjalide puhul.
(4) Sellel on märkimisväärne eraldusvõime, tavaliselt 2-6cm
(5) Kujutise kvaliteeti saab tõhusalt juhtida ja parandada elektrooniliste meetoditega, näiteks saab modulatsiooni abil parandada pildi kontrastitaluvust, nii et pildi iga osa heledus ja tumedus on mõõdukad. Topeltsuurendusseadme või pildivalija abil saab fluorestsentsekraanil korraga jälgida erineva suurendusega või erineva kujuga pilte.
(6) Võib läbi viia erinevate funktsioonide analüüsi. Kui see on ühendatud röntgenspektromeetriga, saab see morfoloogiat jälgides teostada mikrokomponentide analüüsi; kui see on varustatud tarvikutega, nagu optiline mikroskoop ja monokromaator, saab see jälgida katodofluorestsentskujutisi ja teostada katodofluorestsentsspektri analüüsi.
(7) Dünaamilisi katseid saab teha proovietappide abil, nagu kuumutamine, jahutamine ja venitamine, et jälgida faasisiirdeid ja morfoloogilisi muutusi erinevates keskkonnatingimustes.
kolm. Elektronmikroskoopia rakendamine
See on asendamatu tööriist materjalidefektide analüüsis, metallurgilise protsessi analüüsis, termilise töötlemise analüüsis, metallograafias, rikete analüüsis jne. Näiteks on sõjaväeettevõttel skaneerivale elektronmikroskoobile pakkumisdokumendis järgmised nõuded: "See seadmete komplekt kasutatakse materjali mikroregioonide keemilise koostise, metallurgiliste defektide, tootematerjalide sisestruktuuri analüüsimiseks ja mõõtmiseks ning kasutatakse ka protsessimuutuste puhul Analüüsib ja mõõdab materjali sise- ja pinnastruktuuri, muutusi morfoloogias ja defektid jne Samal ajal saab protsessi vastavalt tulemustele juhtida.
