Zastosowania skaningowej mikroskopii elektronowej
Skaningowy mikroskop elektronowy jest instrumentem wielofunkcyjnym o wielu doskonałych właściwościach i jest najczęściej używanym instrumentem. Może przeprowadzić następującą podstawową analizę:
the
(1) Obserwacja i analiza kształtu trójwymiarowego;
the
(2) Obserwując morfologię przeprowadza się analizę składu mikroobszaru.
the
① Obserwuj nanomateriały. Tak zwane nanomateriały odnoszą się do materiałów stałych otrzymywanych przez sprężanie cząstek lub krystalitów tworzących materiały w zakresie od 0}.1 do 100 nm i utrzymywanie powierzchni w czystości. Nanomateriały mają wiele unikalnych właściwości fizycznych i chemicznych, które różnią się od stanów krystalicznych i amorficznych. Nanomateriały mają szerokie perspektywy rozwoju i staną się kluczowym kierunkiem przyszłych badań materiałowych. Ważną cechą skaningowej mikroskopii elektronowej jest jej wysoka rozdzielczość, która znalazła szerokie zastosowanie do obserwacji nanomateriałów.
the
② Przeanalizuj pęknięcie materiału. Kolejną ważną cechą skaningowego mikroskopu elektronowego jest to, że głębia ostrości jest duża, a obraz pełen trójwymiarowości. Głębia ostrości skaningowego mikroskopu elektronowego jest 10 razy większa niż w transmisyjnym mikroskopie elektronowym i setki razy większa niż w mikroskopie optycznym. Ze względu na dużą głębię ostrości obrazu uzyskany zeskanowany obraz elektroniczny ma trójwymiarowy kształt i może dostarczyć znacznie więcej informacji niż inne mikroskopy. Ta funkcja jest bardzo cenna dla użytkowników. Morfologia pęknięć zobrazowana przez skaningowy mikroskop elektronowy przedstawia istotę pękania materiału z perspektywy głębokiego poziomu i dużej głębi ostrości. Odgrywa niezastąpioną rolę w nauczaniu, badaniach naukowych i produkcji. Aspekty takie jak określenie racjonalności są potężnym narzędziem.
the
③ bezpośrednio obserwować oryginalną powierzchnię dużej próbki. Może bezpośrednio obserwować próbki o średnicy 100 mm, wysokości 50 mm lub większe rozmiary, bez żadnych ograniczeń co do kształtu próbki, można również obserwować chropowate powierzchnie, co oszczędza kłopotów z przygotowaniem próbek i naprawdę obserwuj próbki Kontrast różnych składników materiału samej próbki (odbicie wsteczne obrazu elektronowego).
the
④ Obserwuj grubą próbkę. Podczas obserwacji grubych próbek może uzyskać wysoką rozdzielczość i najbardziej realistyczny kształt. Rozdzielczość skaningowej mikroskopii elektronowej mieści się pomiędzy rozdzielczością mikroskopii świetlnej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Jednak porównując obserwacje grubych próbek, ponieważ metoda laminowania jest nadal stosowana w transmisyjnym mikroskopie elektronowym, a rozdzielczość laminowania może osiągnąć tylko 10 nm, a obserwacja nie jest samą próbką, dlatego użyj skaningowej mikroskopii elektronowej jest bardziej korzystna do obserwacji grubych próbek i może uzyskać więcej rzeczywistych informacji o powierzchni próbki.
the
⑤ Obserwuj szczegóły każdego obszaru próbki. Zakres ruchu próbki w komorze próbki jest bardzo duży. Odległość robocza innych mikroskopów wynosi zwykle tylko 2 do 3 cm, więc w rzeczywistości tylko próbka może poruszać się w przestrzeni dwuwymiarowej. W skaningowym mikroskopie elektronowym jest inaczej, ze względu na dużą odległość roboczą (może być większa niż 20 mm), dużą głębię ostrości (10 razy większą niż w transmisyjnym mikroskopie elektronowym) oraz dużą przestrzeń komory próbki, dlatego próbkę można umieścić w przestrzeni trójwymiarowej Istnieje 6 stopni swobody ruchu (to znaczy trójwymiarowa translacja przestrzeni, trójwymiarowy obrót przestrzeni), a zakres ruchu jest duży, co zapewnia dużą wygodę do obserwacji szczegółów każdego obszaru próbki o nieregularnym kształcie.
the
⑥Obserwować próbkę w dużym polu widzenia i małym powiększeniu. Pole widzenia próbki obserwowanej przez skaningowy mikroskop elektronowy jest duże. W skaningowym mikroskopie elektronowym pole widzenia F umożliwiające jednoczesną obserwację próbki jest określone następującym wzorem: F=L/M
the
We wzorze F——zakres pola widzenia;
the
M - powiększenie podczas obserwacji;
L——Rozmiar ekranu tubki obrazu.
Jeśli skaningowy mikroskop elektronowy przyjmuje kineskop o średnicy 30 cm (12 cali), przy 15-krotnym powiększeniu jego pole widzenia może osiągnąć 20 mm. Duże pole widzenia i małe powiększenie do obserwacji topografii próbek są niezbędne w niektórych dziedzinach, takich jak śledztwa kryminalne i archeologia.
⑦ Prowadź ciągłą obserwację od dużego powiększenia do małego powiększenia. Zmienny zakres powiększenia jest bardzo szeroki i nie ma potrzeby częstego ustawiania ostrości. Zakres powiększenia skaningowego mikroskopu elektronowego jest bardzo szeroki (od 50,000 do 200,000 razy płynnie regulowany), a po jednokrotnym ustawieniu ostrości można go obserwować w sposób ciągły od dużego do małego powiększenia, oraz od małego powiększenia do dużego powiększenia bez zmiany ostrości. Analiza jest szczególnie wygodna.
⑧ Obserwacja próbek biologicznych. Stopień uszkodzenia i zanieczyszczenia próbki na skutek napromieniowania elektronami jest bardzo mały. W porównaniu z innymi mikroskopami elektronowymi, ponieważ prąd sondy elektronowej używanej do obserwacji jest mały (zwykle około 10 -10 ~ 10 -12 A), rozmiar plamki sondy elektronowej jest mały (zwykle 5 nm do kilkudziesięciu nanometrów), a elektron Energia sondy jest również stosunkowo niewielka (napięcie przyspieszające może wynosić nawet 2 kV), a próbka nie jest naświetlana w ustalonym punkcie, ale jest naświetlana w sposób rastrowy, więc uszkodzenie i zanieczyszczenie próbki następuje w wyniku napromieniowania elektronami. Bardzo małe, co jest szczególnie ważne w przypadku niektórych próbek biologicznych.
⑨ Prowadź dynamiczną obserwację. W skaningowym mikroskopie elektronowym informacje obrazowe to głównie informacje elektroniczne. Zgodnie z poziomem technicznym nowoczesnego przemysłu elektronicznego, nawet informacje elektroniczne, które zmieniają się z dużą prędkością, mogą być odbierane, przetwarzane i przechowywane w czasie bez trudności, dzięki czemu można przeprowadzić pewne obserwacje procesów dynamicznych. Jeśli w komorze próbki zainstalowane są akcesoria, takie jak ogrzewanie, chłodzenie, gięcie, rozciąganie i trawienie jonowe, za pomocą urządzenia telewizyjnego można obserwować proces zmian dynamicznych, takich jak przejście fazowe i pękanie. 10 Uzyskaj różne informacje z topografii powierzchni próbki. W skaningowym mikroskopie elektronowym nie tylko można wykorzystać padające elektrony do interakcji z próbką w celu wygenerowania różnych informacji do obrazowania, ale także można uzyskać różne specjalne metody wyświetlania obrazów za pomocą metod przetwarzania sygnału, a także uzyskać informacje z powierzchni morfologia próbki. Zdobądź różne informacje. Ponieważ skaningowy obraz elektronowy nie jest rejestrowany w tym samym czasie, jest rozkładany na prawie milion fragmentów i rejestrowany sekwencyjnie, dzięki czemu skaningowy mikroskop elektronowy może nie tylko obserwować morfologię powierzchni, ale także analizować skład i pierwiastki oraz poprzez wzorzec kanału elektronowego. Do analizy krystalograficznej wybrana wielkość obszaru może wynosić od 10 μm do 2 μm.
Ze względu na wyżej wymienione cechy i funkcje skaningowego mikroskopu elektronowego jest on przedmiotem coraz większego zainteresowania naukowców i jest coraz szerzej stosowany. Skaningowe mikroskopy elektronowe znalazły szerokie zastosowanie w materiałoznawstwie (materiały metalowe, materiały niemetaliczne, nanomateriały), metalurgii, biologii, medycynie, materiałach i urządzeniach półprzewodnikowych, eksploracji geologicznej, zwalczaniu szkodników, identyfikacji katastrof (pożar, analiza awarii), rozpoznaniu kryminalnym , identyfikacja klejnotów, identyfikacja jakości produktów i kontrola procesu produkcyjnego w produkcji przemysłowej itp.
