Ιδιότητες και Εφαρμογές του Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου
1. Η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης χρησιμοποιεί μια εστιασμένη δέσμη ηλεκτρονίων για να σαρώσει και να απεικονίσει την επιφάνεια του δείγματος σημείο προς σημείο. Το δείγμα είναι σωματίδια χύδην ή σκόνης και το σήμα απεικόνισης μπορεί να είναι δευτερεύοντα ηλεκτρόνια, ηλεκτρόνια οπισθοσκέδασης ή απορροφημένα ηλεκτρόνια. Μεταξύ αυτών, τα δευτερεύοντα ηλεκτρόνια είναι το πιο σημαντικό σήμα απεικόνισης. Τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από το πιστόλι ηλεκτρονίων με ενέργεια 5-35keV χρησιμοποιούν την εγκάρσια κηλίδα ως πηγή ηλεκτρονίων και σχηματίζουν μια λεπτή δέσμη ηλεκτρονίων με μια ορισμένη ενέργεια, μια ορισμένη ένταση ρεύματος δέσμης και μια διάμετρο κηλίδας δέσμης μέσω της αναγωγής του δευτερεύοντος συμπυκνωτικού φακού και του αντικειμενικού φακού. Καθοδηγούμενη από το πηνίο σάρωσης, σαρώστε την επιφάνεια του δείγματος σύμφωνα με μια συγκεκριμένη χρονική και χωρική ακολουθία. Η εστιασμένη δέσμη ηλεκτρονίων αλληλεπιδρά με το δείγμα για να δημιουργήσει δευτερεύουσα εκπομπή ηλεκτρονίων (και άλλα φυσικά σήματα) και η ποσότητα της δευτερογενούς εκπομπής ηλεκτρονίων ποικίλλει ανάλογα με την τοπογραφία της επιφάνειας του δείγματος. Το δευτερεύον σήμα ηλεκτρονίων συλλέγεται από τον ανιχνευτή και μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα. Αφού ενισχύεται από το βίντεο, εισάγεται στο πλέγμα του κινοσκόπιου και η φωτεινότητα του κινοσκόπιου που σαρώνεται ταυτόχρονα με την προσπίπτουσα δέσμη ηλεκτρονίων διαμορφώνεται για να ληφθεί μια δευτερεύουσα εικόνα ηλεκτρονίων που αντανακλά την τοπογραφία επιφάνειας του δείγματος.
Δεύτερον, το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά
(1) Μπορούν να παρατηρηθούν μεγάλα δείγματα (μεγαλύτερες διαμέτρους μπορούν να παρατηρηθούν στη βιομηχανία ημιαγωγών) και η μέθοδος προετοιμασίας του δείγματος είναι απλή.
(2) Το βάθος πεδίου είναι μεγάλο, τριακόσια φορές μεγαλύτερο από αυτό ενός οπτικού μικροσκοπίου, το οποίο είναι κατάλληλο για την ανάλυση και την παρατήρηση τραχιών επιφανειών και καταγμάτων. η εικόνα είναι γεμάτη τρισδιάστατη, ρεαλιστική, εύκολη αναγνώριση και εξήγηση.
(3) Το εύρος μεγέθυνσης είναι μεγάλο, γενικά 15-200000 φορές, το οποίο είναι βολικό για γενική έρευνα σε χαμηλή μεγέθυνση και παρατήρηση και ανάλυση σε υψηλή μεγέθυνση για ετερογενή υλικά με πολυφασική και πολλαπλή σύνθεση.
(4) Έχει σημαντική ανάλυση, γενικά 2-6cm
(5) Η ποιότητα της εικόνας μπορεί να ελεγχθεί αποτελεσματικά και να βελτιωθεί με ηλεκτρονικές μεθόδους, όπως η ανοχή της αντίθεσης της εικόνας μπορεί να βελτιωθεί με διαμόρφωση, έτσι ώστε η φωτεινότητα και το σκοτάδι κάθε τμήματος της εικόνας να είναι μέτρια. Χρησιμοποιώντας μια συσκευή διπλής μεγέθυνσης ή έναν επιλογέα εικόνας, μπορούν να παρατηρηθούν ταυτόχρονα στην οθόνη φθορισμού εικόνες διαφορετικών μεγεθύνσεων ή εικόνες διαφορετικών μορφών.
(6) Μπορεί να πραγματοποιηθεί ανάλυση διαφόρων λειτουργιών. Όταν συνδέεται με ένα φασματόμετρο ακτίνων Χ, μπορεί να εκτελέσει ανάλυση μικροσυστατικών ενώ παρατηρεί τη μορφολογία. Όταν είναι εξοπλισμένο με αξεσουάρ όπως οπτικό μικροσκόπιο και μονοχρωμάτη, μπορεί να παρατηρήσει εικόνες καθοδοφθορισμού και να πραγματοποιήσει ανάλυση φάσματος καθοδοφθορισμού.
(7) Οι δυναμικές δοκιμές μπορούν να πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας στάδια δείγματος όπως θέρμανση, ψύξη και τέντωμα για την παρατήρηση μεταπτώσεων φάσης και μορφολογικών αλλαγών υπό διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες.
τρία. Εφαρμογή Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας
Είναι ένα απαραίτητο εργαλείο για την ανάλυση ελαττωμάτων υλικού, την ανάλυση μεταλλουργικών διεργασιών, την ανάλυση θερμικής επεξεργασίας, τη μεταλλογραφία, την ανάλυση αστοχίας κ.λπ. Για παράδειγμα, μια στρατιωτική επιχείρηση έχει τις ακόλουθες απαιτήσεις για το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης στο έγγραφο προσφοράς της: "Αυτό το σύνολο εξοπλισμού χρησιμοποιείται για την ανάλυση και τη μέτρηση της χημικής σύστασης των μικροπεριοχών του υλικού, των μεταλλουργικών ελαττωμάτων και της εσωτερικής δομής των υλικών προϊόντων, και χρησιμοποιείται επίσης για αλλαγές διεργασιών. Αναλύει και μετράει την εσωτερική και επιφανειακή δομή του υλικού, τις αλλαγές στη μορφολογία και ελαττώματα κλπ. Ταυτόχρονα, η διαδικασία μπορεί να καθοδηγηθεί σύμφωνα με τα αποτελέσματα.
