주사 전자 현미경은 어떻게 작동합니까? 장점은 무엇입니까?
1: 주사전자현미경
투과전자현미경은 TE로 촬영하기 때문에 시료의 두께는 전자빔이 투과할 수 있는 크기 범위 이내여야 합니다. 이를 위해서는 번거로운 다양한 시료 전처리 방법을 통해 대형 시료를 투과전자현미경 검사에 적합한 수준으로 변환하는 작업이 필요하다.
현미경 이미징을 위해 샘플 표면 재료의 재료 특성을 직접 사용할 수 있는지 여부는 과학자들이 추구하는 목표가 되었습니다.
노력 끝에 이 아이디어는 현실 ----- 주사 전자 현미경(ScanningElectronicMicroscopy, SEM)이 되었습니다.
SEM은 매우 미세한 전자빔을 이용하여 관찰하고자 하는 시료의 표면을 스캔하고 전자빔과 시료의 상호작용에 의해 생성된 일련의 전자정보를 수집하여 이미지. 3차원 표면 구조를 연구하는 데 유용한 도구입니다.
작동 원리는 다음과 같습니다.
고진공 렌즈배럴에서 전자총에서 발생된 전자빔은 전자집광렌즈에 의해 얇은 빔으로 집속되고 시료표면에 한점씩 주사되어 충격을 받아 일련의 전자정보(2차전자)를 생성한다. , 역 반사 전자, 투과 전자, 흡수 전자 등), 다양한 전자 신호가 검출기에 의해 수신되고 전자 증폭기에 의해 증폭 된 다음 영상관 그리드에 의해 제어되는 영상관에 입력됩니다.
집속된 전자빔이 샘플의 표면을 스캔할 때 샘플의 서로 다른 부분의 표면의 물리적 및 화학적 특성, 표면 전위, 원소 조성 및 요철 모양이 다르기 때문에 전자빔에 의해 여기된 전자 정보는 결과적으로 튜브의 전자빔 강도도 지속적으로 변하고 최종적으로 키네 스코프의 형광 스크린에서 샘플의 표면 구조에 해당하는 이미지를 얻을 수 있습니다. 검출기에 수신된 전자 신호에 따라 시료의 후방 산란 전자 이미지, 2차 전자 이미지, 흡수 전자 이미지 등을 각각 얻을 수 있습니다.
상술한 바와 같이 주사전자현미경은 대부분 전자광학계 모듈, 고전압 모듈, 진공시스템 모듈, 미세신호검출모듈, 제어모듈, 마이크로 스테이지 제어모듈 등의 모듈을 갖는다.
두 번째: 주사 전자 현미경의 장점
1. 배율
주사전자현미경의 형광면의 크기는 고정되어 있기 때문에 시료 표면의 전자빔의 주사진폭을 변화시켜 배율의 변화를 구현한다.
스캐닝 코일의 전류가 감소하면 샘플에 대한 전자빔의 스캐닝 범위가 줄어들고 배율이 증가합니다. 조정이 매우 편리하며 20회에서 약 200000회까지 연속적으로 조정할 수 있습니다.
2. 해상도
해상도는 SEM의 주요 성능 지표입니다.
분해능은 입사 전자빔의 직경과 변조 신호 유형에 따라 결정됩니다.
전자빔 직경이 작을수록 해상도가 높아집니다.
이미징에 사용되는 물리적 신호마다 해상도가 다릅니다.
예를 들어, SE 및 BE 전자는 샘플 표면에서 방출 범위가 다르며 해상도가 다릅니다. 일반적으로 SE의 해상도는 약 5-10 nm이고 BE의 해상도는 약 50-200 nm입니다.
3. 피사계 심도
렌즈가 불균일한 샘플의 다양한 부분에 동시에 초점을 맞추고 이미징할 수 있는 기능의 범위를 나타냅니다.
주사전자현미경의 최종 렌즈는 작은 개구각과 긴 초점거리를 채택하여 일반 광학현미경보다 100-500배, 일반 광학현미경보다 10배 큰 심도를 얻을 수 있다. 투과전자현미경의 그것.
넓은 피사계 심도, 강한 입체감, 사실적인 형태는 SEM의 뛰어난 특징입니다.
SEM용 시편은 두 가지 범주로 나뉩니다.
도 1은 전도도가 좋은 시료로서 일반적으로 원래의 형태를 유지할 수 있고 약간의 세척 없이 또는 약간의 세척만으로 전자현미경으로 관찰할 수 있다.
2. 비전도성 샘플 또는 수분 손실, 가스 방출, 수축 및 진공 상태에서 변형되는 샘플은 관찰하기 전에 적절하게 처리해야 합니다.
