Введение в эксплуатационные характеристики сканирующих электронных микроскопов
Введение в эксплуатационные характеристики сканирующих электронных микроскопов
Существуют различные типы сканирующих электронных микроскопов, и разные типы сканирующих электронных микроскопов имеют разные характеристики. По типу электронной пушки ее можно разделить на три типа: автоэмиссионную электронную пушку, пушку из вольфрамовой проволоки и гексаборид лантана [5]. Среди них сканирующие электронные микроскопы с полевой эмиссией можно разделить на сканирующие электронные микроскопы с холодной эмиссией и сканирующие электронные микроскопы с горячей эмиссией в зависимости от характеристик источника света. Холодная автоэмиссионная сканирующая электронная микроскопия предъявляет высокие требования к условиям вакуума, нестабильному току пучка, малому сроку службы эмиттера и необходимости регулярной очистки иглы. Он ограничен наблюдением одного изображения и имеет ограниченный диапазон применения; в то время как термополевая эмиссионная сканирующая электронная микроскопия не только непрерывно. Она имеет длительное рабочее время и может использоваться с различными аксессуарами для достижения комплексного анализа. В области геологии нам необходимо не только проводить предварительные морфологические наблюдения за образцами, но и комбинировать анализаторы для анализа других свойств образцов, поэтому более широко используется термоавтоэмиссионная сканирующая электронная микроскопия.
Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) — это крупномасштабный прецизионный инструмент, используемый для анализа морфологии микрообластей с высоким разрешением. Он обладает характеристиками большой глубины резкости, высокого разрешения, интуитивно понятного изображения, четкого трехмерного восприятия, широкого диапазона увеличения, а тестируемый образец можно вращать и наклонять в трехмерном пространстве. Кроме того, он имеет преимущества, заключающиеся в большом количестве типов измеряемых образцов, почти полном отсутствии повреждений или загрязнения исходного образца, а также в возможности одновременного получения морфологии, структуры, состава и кристаллографической информации. В настоящее время сканирующие электронные микроскопы широко используются в микроскопических исследованиях в области наук о жизни, физики, химии, юстиции, наук о Земле, материаловедения и промышленного производства. Только в науках о Земле она включает кристаллографию, минералогию и месторождения полезных ископаемых. , седиментология, геохимия, геммология, микропалеонтология, астрономическая геология, геология нефти и газа, инженерная геология и структурная геология и т. д.
Хотя сканирующая электронная микроскопия является восходящей звездой в семействе микроскопов, она быстро развивается благодаря своим многочисленным преимуществам.
1. Разрешение прибора высокое. Он может наблюдать детали размером около 6 нм на поверхности образца через изображение во вторичных электронах. Используя электронную пушку LaB6, его можно усовершенствовать до 3 нм.
2 Увеличение инструмента имеет широкий диапазон изменений и может плавно регулироваться. Таким образом, вы можете выбрать разные размеры полей зрения для наблюдения в соответствии с вашими потребностями. В то же время вы также можете получать четкие изображения высокой яркости при большом увеличении, чего трудно достичь с помощью обычных просвечивающих электронных микроскопов.
3. Глубина резкости для наблюдения образца большая, поле зрения большое, изображение трехмерное. Шероховатую поверхность с большими колебаниями и неравномерное изображение излома металла образца можно наблюдать непосредственно, что дает людям ощущение личного посещения микроскопического мира.
4. Подготовка проб проста. Если образец блока или порошка слегка обработан или не обработан, его можно непосредственно поместить в сканирующий электронный микроскоп для наблюдения, чтобы он был ближе к естественному состоянию вещества.
5. Качество изображения можно эффективно контролировать и улучшать с помощью электронных методов, таких как автоматическое поддержание яркости и контрастности, коррекция угла наклона образца, вращение изображения или улучшение допуска контрастности изображения посредством Y-модуляции, а также яркости и темноты каждого изображения. часть изображения. Умеренный. Используя устройство двойного увеличения или селектор изображений, на флуоресцентном экране можно одновременно наблюдать изображения с разным увеличением.
6. Можно провести комплексный анализ. Оборудованный рентгеновским спектрометром с дисперсией по длине волны (WDX) или энергодисперсионным рентгеновским спектрометром (EDX), он выполняет функцию электронного зонда и может также обнаруживать отраженные электроны, рентгеновские лучи, катодную флуоресценцию, трансмиссионные электроны и оже-излучение. излучаемый образцом. Электроника и т. д. Расширенное применение сканирующей электронной микроскопии для различных методов микроскопии и анализа микроплощадей показывает универсальность сканирующей электронной микроскопии. Кроме того, вы также можете анализировать выбранные микроучастки образца, наблюдая за морфологическим изображением; установив держатель полупроводникового образца, вы можете напрямую наблюдать PN-переход и микроскопические дефекты в транзисторе или интегральной схеме через усилитель изображения электродвижущей силы. Поскольку многие электронные зонды сканирующего электронного микроскопа реализовали автоматическое и полуавтоматическое управление с помощью электронных компьютеров, скорость количественного анализа значительно улучшилась.
