Каков принцип работы сканирующего электронного микроскопа?
В связи с тем, что для получения изображений TE используется просвечивающая электронная микроскопия, необходимо убедиться, что толщина образца находится в пределах диапазона размеров, через который может проникнуть электронный луч. Для достижения этой цели необходимы различные громоздкие методы подготовки образцов для преобразования образцов большого размера до уровня, приемлемого для просвечивающей электронной микроскопии.
Цель, которую преследуют ученые, — напрямую использовать свойства материалов поверхности образцов для микроскопических изображений.
Благодаря усилиям эта идея стала реальностью – сканирующий электронный микроскоп (СЭМ).
SEM - Электронно-оптический прибор, который сканирует поверхность наблюдаемого образца очень тонким электронным лучом, собирает ряд электронной информации, генерируемой в результате взаимодействия электронного луча с образцом, и изображения после преобразования и усиления. Это полезный инструмент для изучения трехмерных поверхностных структур.
Принцип его работы:
В высоковакуумной линзовой трубке электронный луч, генерируемый электронной пушкой, фокусируется в тонкий луч с помощью электронной конвергентной линзы, а затем сканирует и бомбардирует поверхность образца точка за точкой, генерируя серию электронной информации (Вторичные электроны, назад). электроны отражения, электроны пропускания, электроны поглощения и т. д.). Детектор принимает различные электронные сигналы, усиливает их электронным усилителем, а затем вводит их в кинескоп, управляемый решеткой кинескопа.
При сканировании поверхности образца сфокусированным электронным лучом из-за различных физических и химических свойств, поверхностного потенциала, элементного состава и вогнуто-выпуклой морфологии поверхности в разных частях образца электронная информация, возбуждаемая электронным лучом отличается, что приводит к постоянному изменению интенсивности электронного луча в трубке визуализации. Наконец, на флуоресцентном экране визуализирующей трубки можно получить изображение, соответствующее структуре поверхности образца. В соответствии с различными электронными сигналами, принимаемыми детектором, можно получить изображение образца в обратно рассеянных электронах, изображение вторичных электронов и изображение образца в абсорбционных электронах соответственно.
Как описано выше, сканирующий электронный микроскоп в основном состоит из следующих модулей: модуль системы электронной оптики, модуль высоковольтной системы, модуль вакуумной системы, модуль обнаружения микросигналов, модуль управления, модуль управления столом микроперемещения и т. д.
