Różnica między mikroskopem elektronowym a mikroskopem metalograficznym
Zasada skaningowego mikroskopu elektronowego
Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM), w skrócie SEM, to złożony system, który łączy w sobie technologię elektronowo-optyczną, technologię próżniową, drobną strukturę mechaniczną i nowoczesną technologię sterowania komputerowego. SEM to przyspieszony efekt wysokiego napięcia działa elektronowego emitowanego przez elektron poprzez wielostopniową zbieżność soczewki elektromagnetycznej w małą wiązkę elektronów. Skanowanie powierzchni próbki, wzbudzanie różnorodnych informacji poprzez odbiór tej informacji, wzmacnianie i wyświetlanie obrazowania w celu analizy powierzchni próbki. Interakcja padających elektronów z próbką wytwarza rodzaje informacji pokazane na rysunku 1. Dwuwymiarowy rozkład intensywności tych informacji zmienia się w zależności od charakterystyki powierzchni próbki (te cechy to morfologia powierzchni, skład, orientacja kryształów, właściwości elektromagnetyczne itp.), to różnorodne detektory, które zbierają informacje w określonej kolejności, stosunek informacji konwertowanych na sygnał wideo, a następnie przesyłanych do jednoczesnego skanowania kineskopu i modulacji jego jasności, można uzyskać odpowiedź na powierzchnię mapy skanowania próbki. Jeśli sygnał odebrany przez detektor zostanie zdigitalizowany i zamieniony na sygnał cyfrowy, może być dalej przetwarzany i przechowywany przez komputer. Skaningowe mikroskopy elektronowe są przeznaczone głównie do obserwacji grubych próbek blokowych o dużych różnicach wysokości i dużych nierównościach, dlatego też służą do uwydatniania efektu głębi ostrości i są zwykle używane do analizy pęknięć, a także naturalnych powierzchni, które nie zostały leczono sztucznie.
Mikroskop elektronowy i mikroskop metalurgiczny
Po pierwsze, źródło światła jest inne: mikroskop metalurgiczny wykorzystujący światło widzialne jako źródło światła, skaningowy mikroskop elektronowy wykorzystujący wiązkę elektronów jako źródło światła obrazującego.
Po drugie, zasada jest inna: mikroskop metalurgiczny wykorzystujący zasadę obrazowania optyki geometrycznej do obrazowania, skaningowy mikroskop elektronowy wykorzystujący bombardowanie powierzchni próbki wiązką elektronów o wysokiej energii, wzbudzenie różnych sygnałów fizycznych na powierzchni próbki, a następnie zastosowanie różnych detektorów sygnału, aby przyjąć sygnały fizyczne zamienione na informację obrazową.
Po trzecie, rozdzielczość jest inna: w mikroskopie metalurgicznym ze względu na interferencję i dyfrakcję światła rozdzielczość można ograniczyć jedynie do 0.2-0.5um pomiędzy. Skaningowy mikroskop elektronowy, ponieważ jako źródło światła wykorzystuje się wiązkę elektronów, rozdzielczość może sięgać od 1-3nm, więc obserwacja tkanki pod mikroskopem metalurgicznym należy do analizy na poziomie mikronów, obserwacja tkanki pod skaningowym mikroskopem elektronowym należy do poziomu nanometrów analiza.
Po czwarte, głębia ostrości jest inna: ogólna głębia ostrości mikroskopu metalurgicznego wynosi od 2-3um, więc gładkość powierzchni próbki ma bardzo wysokie wymagania, więc proces pobierania próbek jest stosunkowo złożony. Podczas gdy skaningowy mikroskop elektronowy ma dużą głębię ostrości, duże pole widzenia, obrazowanie bogate w trójwymiarowy zmysł, może bezpośrednio obserwować różne próbki o nierównej mikrostrukturze powierzchni.
