Διαφορές στην ηλεκτρονική μικροσκοπία και τη μεταλλογραφική μικροσκοπία
Αρχές ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης
Το Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Σάρωσης, που συντομογραφείται ως SEM, είναι ένα πολύπλοκο σύστημα. Συγκεντρωμένη ηλεκτρονική οπτική τεχνολογία, τεχνολογία κενού, λεπτή μηχανική δομή και σύγχρονη τεχνολογία ελέγχου υπολογιστή. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης είναι η διαδικασία συνδυασμού ηλεκτρονίων που εκπέμπονται από ένα πιστόλι ηλεκτρονίων υπό επιταχυνόμενη υψηλή πίεση σε μια μικρή δέσμη ηλεκτρονίων μέσω ενός ηλεκτρομαγνητικού φακού πολλαπλών σταδίων. Σαρώστε την επιφάνεια του δείγματος για να διεγείρετε διάφορες πληροφορίες και αναλύστε την επιφάνεια του δείγματος λαμβάνοντας, ενισχύοντας και εμφανίζοντας απεικόνιση αυτών των πληροφοριών. Η αλληλεπίδραση μεταξύ του προσπίπτοντος ηλεκτρονίου και του δείγματος παράγει τον τύπο της πληροφορίας που φαίνεται στο Σχήμα 1. Η δισδιάστατη κατανομή της έντασης αυτής της πληροφορίας ποικίλλει ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας του δείγματος (όπως μορφολογία επιφάνειας, σύνθεση, προσανατολισμός κρυστάλλων, ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες, και τα λοιπά.). Είναι η διαδικασία της διαδοχικής και αναλογικής μετατροπής των πληροφοριών που συλλέγονται από διάφορους ανιχνευτές σε σήματα βίντεο και στη συνέχεια μετάδοσής τους σε σύγχρονα σαρωμένους σωλήνες εικόνας και διαμόρφωσης της φωτεινότητάς τους για να ληφθεί μια εικόνα σάρωσης που αντανακλά την κατάσταση της επιφάνειας του δείγματος. Εάν το σήμα που λαμβάνεται από τον ανιχνευτή ψηφιοποιηθεί και μετατραπεί σε ψηφιακό σήμα, μπορεί να υποβληθεί σε περαιτέρω επεξεργασία και αποθήκευση από τον υπολογιστή. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης χρησιμοποιείται κυρίως για την παρατήρηση δειγμάτων παχύρρευστων μπλοκ με μεγάλες διαφορές ύψους και τραχύτητα, υπογραμμίζοντας έτσι το φαινόμενο βάθους πεδίου στο σχεδιασμό. Γενικά χρησιμοποιείται για την ανάλυση καταγμάτων και φυσικών επιφανειών που δεν έχουν υποστεί τεχνητή επεξεργασία.
Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο και Μεταλλογραφικό Μικροσκόπιο
1, Διαφορετικές πηγές φωτός: Ένα μεταλλογραφικό μικροσκόπιο χρησιμοποιεί ορατό φως ως πηγή φωτός, ενώ ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων ως πηγή φωτός για την απεικόνιση.
2, Η αρχή είναι διαφορετική: ένα μεταλλογραφικό μικροσκόπιο χρησιμοποιεί γεωμετρικές αρχές οπτικής απεικόνισης για την απεικόνιση, ενώ ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης χρησιμοποιεί δέσμες ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας για να βομβαρδίσει την επιφάνεια του δείγματος, διεγείροντας διάφορα φυσικά σήματα στην επιφάνεια. Στη συνέχεια, χρησιμοποιούνται διαφορετικοί ανιχνευτές σημάτων για τη λήψη φυσικών σημάτων και τη μετατροπή τους σε πληροφορίες εικόνας.
3, Διαφορετικές αναλύσεις: Λόγω της παρεμβολής και της περίθλασης του φωτός, η ανάλυση ενός μεταλλογραφικού μικροσκοπίου μπορεί να περιοριστεί μόνο σε 0.2-0.5um. Λόγω της χρήσης μιας δέσμης ηλεκτρονίων ως πηγή φωτός, το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης μπορεί να επιτύχει ανάλυση μεταξύ 1-3nm. Επομένως, η παρατήρηση μικροδομής της μεταλλογραφικής μικροσκοπίας ανήκει σε ανάλυση μικροκλίμακα, ενώ η παρατήρηση μικροδομής της μικροσκοπίας σάρωσης ηλεκτρονίων ανήκει στην ανάλυση νανοκλίμακας.
4, Διαφορετικό βάθος πεδίου: Γενικά, το βάθος πεδίου ενός μεταλλογραφικού μικροσκοπίου είναι μεταξύ 2-3um, επομένως έχει εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για την ομαλότητα της επιφάνειας του δείγματος, επομένως η διαδικασία προετοιμασίας του δείγματος είναι σχετικά πολύπλοκη. Η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης, από την άλλη πλευρά, έχει μεγάλο βάθος πεδίου, ευρύ οπτικό πεδίο και τρισδιάστατο αποτέλεσμα απεικόνισης. Μπορεί να παρατηρήσει άμεσα τις λεπτές δομές διαφόρων ανώμαλων επιφανειών δειγμάτων.
