주사전자현미경의 원리와 응용
광학현미경 및 투과전자현미경과 비교하여 주사전자현미경은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
(1) 최대 120mm × 80mm × 50mm의 샘플 크기로 샘플의 표면 구조를 직접 관찰할 수 있습니다.
(2) 시료 준비 과정이 간단하고 얇게 절단할 필요가 없습니다.
(3) 시료실 내에서 시료를 3차원으로 병진 및 회전시킬 수 있어 다양한 각도에서 관찰할 수 있습니다.
(4) 피사계 심도가 넓고 영상의 입체감이 풍부합니다. 주사전자현미경의 피사계 심도는 광학현미경의 피사계 심도보다 수백 배 더 크고, 투과전자현미경의 피사계 심도보다 수십 배 더 큽니다.
(5) 이미지의 확대 범위가 넓고 해상도도 상대적으로 높습니다. 수만배에서 수십만배까지 확대가 가능하며, 기본적으로 돋보기, 광학현미경부터 투과전자현미경까지 증폭범위를 포함합니다. 분해능은 광학현미경과 투과전자현미경 사이에 있으며 최대 3nm에 이릅니다.
(6) 전자빔에 의한 시료의 손상 및 오염은 상대적으로 적습니다.
(7) 형태를 관찰하는 동안 샘플에서 방출되는 다른 신호도 마이크로존 구성 분석에 사용될 수 있습니다.
주사전자현미경의 구조와 작동 원리
(1) 구조 1. 미러 튜브
렌즈 배럴에는 전자총, 콘덴서, 대물렌즈 및 스캐닝 시스템이 포함되어 있습니다. 그 기능은 매우 미세한 전자빔(직경이 약 수 나노미터)을 생성하고 전자빔이 샘플 표면을 스캔하는 동시에 다양한 신호를 자극하는 것입니다.
2. 전자신호 수집 및 처리 시스템
샘플 챔버에서 주사 전자빔은 샘플과 상호 작용하여 2차 전자, 후방 산란 전자, X선, 흡수 전자, 오제 전자 등을 포함한 다양한 신호를 생성합니다. 위의 신호 중 가장 중요한 것은 2차 전자는 입사 전자에 의해 여기된 시료 원자의 외부 전자로서 시료 표면 아래 수 nm ~ 수십 nm 영역에서 생성되며, 그 생성 속도는 주로 시료의 형태와 구성에 따라 달라집니다. 일반적으로 주사 전기 이미지는 2차 전자 이미지를 말하며, 이는 샘플의 표면 형태를 연구하는 데 가장 유용한 전자 신호입니다. 2차 전자 검출용 검출기(그림 15 (2))의 탐침은 섬광체이다. 전자가 섬광체에 닿으면 1이 그 안에서 빛을 생성합니다. 이 빛은 광전도체에 의해 광전자 증배관으로 전달되고 광 신호는 전류 신호로 변환됩니다. 사전 증폭 및 비디오 증폭 후 전류 신호는 전압 신호로 변환되어 최종적으로 브라운관 그리드로 전송됩니다.
