Różnice między mikroskopem elektronowym a mikroskopem metalograficznym
Zasada działania skaningowego mikroskopu elektronowego
Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) to złożony system. Skoncentrowano technologię optyki elektronicznej, technologię próżniową, drobną strukturę mechaniczną i nowoczesną technologię sterowania komputerowego. Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) zbiera elektrony emitowane przez działo elektronowe w drobne wiązki elektronów poprzez wielostopniowe soczewki elektromagnetyczne pod działaniem przyspieszonego wysokiego napięcia. Skanowanie powierzchni próbki może stymulować różne informacje, które można odebrać, wzmocnić, wyświetlić i zobrazować w celu analizy powierzchni próbki. Padające elektrony oddziałują z próbką, generując typy informacji, jak pokazano na rysunku 1. Dwuwymiarowy rozkład intensywności tych informacji zmienia się w zależności od charakterystyki powierzchni próbki (te cechy obejmują morfologię powierzchni, skład, orientację kryształów, właściwości elektromagnetyczne itp.) .). Informacje zebrane przez różne detektory są przetwarzane sekwencyjnie i proporcjonalnie na sygnały wideo, a następnie przesyłane do synchronicznego kineskopu skaningowego w celu modulowania jego jasności, dzięki czemu można uzyskać obraz skaningowy odzwierciedlający stan powierzchni próbki. Jeśli sygnał odebrany przez detektor zostanie zdigitalizowany i zamieniony na sygnał cyfrowy, może być dalej przetwarzany i przechowywany przez komputer. Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) służy głównie do obserwacji grubych próbek o dużej różnicy wysokości i chropowatości, dlatego podkreśla efekt głębi pola w projekcie i jest powszechnie używany do analizy pęknięć i naturalnych powierzchni bez ręcznej obróbki.
Mikroskop elektronowy i mikroskop metalograficzny
Po pierwsze, źródło światła jest inne: mikroskop metalograficzny wykorzystuje światło widzialne jako źródło światła, a skaningowy mikroskop elektronowy wykorzystuje wiązkę elektronów jako źródło światła do obrazowania.
Po drugie, zasada jest inna: mikroskop metalograficzny wykorzystuje do tworzenia obrazu zasadę obrazowania optyki geometrycznej, skaningowy mikroskop elektronowy wykorzystuje wiązkę elektronów o wysokiej energii do bombardowania powierzchni próbki, co wzbudza różne sygnały fizyczne na powierzchni próbki, a następnie wykorzystuje różne detektory sygnału do odbioru sygnały fizyczne i przekształcają je w informacje obrazowe.
Po trzecie, rozdzielczość jest inna: z powodu interferencji i dyfrakcji światła rozdzielczość mikroskopu metalograficznego można ograniczyć jedynie do 0.2-0.5um. Ponieważ skaningowy mikroskop elektronowy wykorzystuje wiązkę elektronów jako źródło światła, jego rozdzielczość może sięgać 1-3nm, więc obserwacja mikrostruktury za pomocą mikroskopu metalograficznego należy do analizy w skali mikronowej, a obserwacja mikrostruktury za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego należy do analizy w skali nano .
Po czwarte, głębia ostrości jest inna: ogólnie rzecz biorąc, głębia pola mikroskopu metalograficznego wynosi od 2-3 um, więc gładkość powierzchni próbki jest niezwykle wysoka, więc proces przygotowania próbki jest stosunkowo skomplikowany. Z drugiej strony skaningowy mikroskop elektronowy ma dużą głębię ostrości, duże pole widzenia i trójwymiarowy obraz, dzięki któremu można bezpośrednio obserwować delikatną strukturę nierównych powierzchni różnych próbek.
