주사전자현미경의 주요 응용 분야 소개
주사전자현미경은 많은 우수한 특성을 지닌 다기능 기기이며 가장 널리 사용되는 기기 중 하나이며 다음과 같은 기본 분석을 수행할 수 있습니다.
(1) 3차원 형태의 관찰 및 분석;
(2) 형태를 관찰하면서 미세 영역의 구성 분석.
(1) 나노물질의 관찰. 소위 나노물질이라 불리는 물질은 물질을 구성하는 입자나 미세결정의 크기가 0.1~100nm 범위일 때 표면을 깨끗하게 유지한 상태에서 압력 성형하여 얻은 고체물질이다. 나노물질은 결정질 및 비정질 상태와는 다른 독특한 물리화학적 특성을 많이 가지고 있습니다. 나노재료는 폭넓은 개발 전망을 가지고 있으며 미래 재료 연구의 핵심 방향이 될 것입니다. 주사전자현미경의 중요한 특징은 고해상도이며, 이는 현재 나노물질을 관찰하는 데 널리 사용됩니다.
② 재료파괴 해석을 수행한다. 주사전자현미경의 또 다른 중요한 특징은 피사계 심도가 크고 이미지가 입체감이 풍부하다는 것입니다. 주사전자현미경은 투과전자현미경보다 초점심도가 광학현미경보다 10배 더 크다. 이미지 심도가 커서 주사 전자 이미지는 3차원 감각이 풍부하고 3차원 형태로 다른 현미경보다 훨씬 더 많은 정보를 제공할 수 있으므로 이 기능은 사용자에게 매우 유용합니다. 주사 전자 현미경은 깊고 높은 피사계 심도 각도에서 파손 형태를 보여 주며, 교육, 과학 연구 및 생산에서 재료 파손의 본질을 제시하며 재료 파손의 원인 분석, 분석에서 대체할 수 없는 역할을 합니다. 사고 원인과 프로세스 합리성은 판단을 내리는 강력한 수단입니다.
③ 대형 표본의 원래 표면을 직접 관찰합니다. 직경 100mm, 높이 50mm 이상 크기의 시편을 시편의 형상에 제한 없이 직접 관찰할 수 있으며, 거친 표면도 관찰할 수 있어 시료를 준비하는 수고가 없어지고, 다른 라이닝의 재료 구성 요소로서 표본 자체를 실제로 관찰할 수 있습니다(역반사 전자 이미지).
④두꺼운 표본의 관찰. 두꺼운 표본을 관찰할 때 고해상도와 가장 사실적인 외관을 얻을 수 있습니다. 주사전자현미경의 해상도는 광학현미경과 투과전자현미경의 해상도 사이에 있습니다. 그러나 두꺼운 시편의 관찰을 비교할 때에는 투과전자현미경에서는 복합필름법을 사용해야 하기 때문에 복합필름의 분해능은 보통 10 nm에 불과하고, 시편 자체의 관찰이 아니기 때문이다. 따라서 표본 표면의 실제 정보를 얻기 위해서는 두꺼운 표본을 주사전자현미경으로 관찰하는 것이 더 유리합니다.
⑤ 표본의 각 부분의 세부사항을 관찰한다. 시료 챔버 내에서 시료의 이동 범위는 매우 넓습니다. 다른 현미경의 작동 거리는 일반적으로 2-3cm에 불과하므로 표본은 2도의 공간에서만 이동할 수 있습니다. 그러나 주사전자현미경에서는 작동 거리가 크고(20mm 이상일 수 있음) 초점 깊이가 크고(투과형 전자 현미경보다 10배 더 큼) 시료 챔버의 공간도 넓기 때문에 다릅니다. 크기 때문에 표본은 3도의 공간(즉, 3도의 공간 이동, 3도의 공간 회전)에서 6개의 이동 자유도를 가질 수 있으며 이동 범위가 넓어 매우 편리합니다. 다양한 지역의 세부적인 불규칙한 모양의 표본을 관찰합니다.
(vi) 넓은 시야와 낮은 배율에서 샘플을 관찰합니다. 주사형 전자현미경으로 시료를 관찰하기 위한 시야는 넓습니다. 주사전자현미경에서 시료를 동시에 관찰할 수 있는 시야 F는 다음 공식에 의해 결정됩니다: F=L/M [8].
여기서 F는 시야 범위입니다.
M - 관찰의 배율
L - 튜브의 형광 스크린 크기.
30cm(12인치) 튜브를 사용하는 주사형 전자현미경의 경우 배율은 15배, 시야 범위는 최대 20mm입니다. 범죄수사, 고고학 등 일부 분야에서는 넓은 시야, 낮은 배율로 시료의 형상을 관찰하는 것이 필요합니다.
(7) 고배율에서 저배율까지 연속적으로 관찰한다. 배율 범위가 매우 넓어서 자주 초점을 맞출 필요가 없습니다. 주사전자현미경의 배율 범위는 매우 넓으며(5 ~ 200, 000배 연속 조정 가능) 좋은 초점은 높은 시간에서 낮은 시간까지, 낮은 시간에서 높은 시간까지 연속 관찰이 가능하며 특히 재초점을 사용하지 않습니다. 사고 분석에 편리합니다.
⑧ 생체시료의 관찰. 전자 조사로 인해 시료 손상 및 오염 발생이 매우 적습니다. 전자 현미경의 다른 모드와 비교, 전류에 사용되는 전자 프로브의 관찰이 작기 때문에(일반적으로 약 10-10 ~ 10-12A) 전자 프로브 빔 스폿 크기가 작습니다(보통 5 nm ~ 수십 나노미터 단위), 전자 탐침 에너지도 상대적으로 작으며(가속 전압은 2kV까지 작을 수 있음) 시편 조사의 고정점이 아니라 시편 조사의 래스터 스캐닝 방식이므로 따라서 전자 조사로 인한 시료의 손상 및 오염 정도는 매우 작으며 이는 일부 생물학적 시료의 관찰에 특히 중요합니다.
