Introducción a las principales aplicaciones de la microscopía electrónica de barrido.
El microscopio electrónico de barrido es un instrumento multifuncional con muchas propiedades superiores y es uno de los instrumentos más utilizados, que puede realizar los siguientes análisis básicos:
(1) Observación y análisis de morfología tridimensional;
(2) Análisis compositivo de microrregiones observando la morfología.
(1) Observación de nanomateriales. Los denominados nanomateriales son materiales sólidos que se obtienen mediante moldeo a presión bajo la condición de mantener limpia la superficie cuando el tamaño de las partículas o microcristales que componen el material está dentro del rango de 0.1 a 100 nm. Los nanomateriales tienen muchas propiedades fisicoquímicas únicas que son diferentes de las de los estados cristalino y amorfo. Los nanomateriales tienen una amplia perspectiva de desarrollo y se convertirán en la dirección clave de la futura investigación de materiales. Una característica importante del microscopio electrónico de barrido es su alta resolución, que ahora se utiliza ampliamente para observar nanomateriales.
② Realizar el análisis de fractura del material. Otra característica importante del microscopio electrónico de barrido es la gran profundidad de campo, la imagen es rica en sentido tridimensional. La profundidad de foco del microscopio electrónico de barrido es 10 veces mayor que la del microscopio electrónico de transmisión y cientos de veces mayor que la del microscopio óptico. Como la profundidad de campo de la imagen es grande, la imagen electrónica de barrido es rica en sentido tridimensional; con forma tridimensional, puede proporcionar mucha más información que otros microscopios, esta característica es muy valiosa para el usuario. El microscopio electrónico de barrido muestra la morfología de la fractura desde un ángulo profundo y de gran profundidad de campo presenta la esencia de la fractura del material, en la enseñanza, la investigación científica y la producción, tiene un papel insustituible en el análisis de la causa de la fractura del material, análisis de la causa de los accidentes y la razonabilidad del proceso es un poderoso medio de determinación.
③ Observación directa de la superficie original de una muestra grande. Puede observar directamente la muestra con un diámetro de 100 mm, una altura de 50 mm o tamaños mayores, sin ninguna restricción en la forma de la muestra, y también se pueden observar superficies rugosas, lo que elimina la molestia de preparar muestras, y Se puede observar realmente la propia muestra como componente material de los diferentes revestimientos (imagen electrónica retrorreflejada).
④Observación de ejemplares gruesos. Al observar muestras gruesas, es posible obtener alta resolución y la apariencia más realista. La resolución de la microscopía electrónica de barrido se encuentra entre la de la microscopía óptica y la microscopía electrónica de transmisión. Sin embargo, al comparar la observación de una muestra gruesa, debido a que en el microscopio electrónico de transmisión es necesario utilizar el método de película compuesta, y la resolución de la película compuesta suele ser de solo 10 nm, y la observación no es de la muestra en sí. Por lo tanto, es más favorable observar la muestra gruesa con el microscopio electrónico de barrido para obtener información real de la superficie de la muestra.
⑤ Observe los detalles de cada área de la muestra. La muestra tiene un rango de movimiento muy grande en la cámara de muestra. La distancia de trabajo de otros microscopios suele ser de solo 2-3 cm, por lo que la muestra solo puede moverse en dos grados de espacio. Sin embargo, en el microscopio electrónico de barrido es diferente porque la distancia de trabajo es grande (puede ser más de 20 mm), la profundidad focal es grande (10 veces mayor que la del microscopio electrónico de transmisión) y el espacio de la cámara de muestra también es grande, por lo que se le puede permitir que la muestra tenga seis grados de libertad de movimiento en tres grados de espacio (es decir, tres grados de traslación espacial, tres grados de rotación espacial), y el rango de movimiento es grande, lo cual es extremadamente conveniente para la observación de especímenes de formas irregulares de los detalles de las distintas regiones.
(vi) Observación de muestras con un gran campo de visión y bajo aumento. El campo de visión para observar muestras con un microscopio electrónico de barrido es amplio. En un microscopio electrónico de barrido, el campo de visión F, que permite la observación simultánea de muestras, está determinado por la siguiente fórmula: F=L/M [8].
Donde F - rango del campo de visión;
M - la ampliación de la observación;
L - el tamaño de la pantalla fluorescente del tubo.
Si el microscopio electrónico de barrido utiliza un tubo de 30 cm (12 pulgadas), con un aumento de 15 veces, su campo de visión alcanza hasta 20 mm. Para algunas áreas, como la investigación criminal y la arqueología, es necesario un gran campo de visión y una observación de la forma de la muestra con poco aumento.
(7) Observación continua desde gran aumento hasta bajo aumento. El rango de aumento es muy amplio y no es necesario enfocar con frecuencia. El rango de aumento del microscopio electrónico de barrido es muy amplio (de 5 a 200, 000 veces ajustable continuamente) y un buen enfoque puede ser de mayor a menor, de menor a mayor observación continua, sin reenfocar, lo cual es particularmente conveniente para el análisis de accidentes.
⑧ observación de especímenes biológicos. Debido a la irradiación electrónica, la aparición de daños y contaminación en las muestras es muy pequeña. En comparación con otros modos de microscopía electrónica, debido a que la observación de la sonda electrónica utilizada en la corriente es pequeña (generalmente alrededor de 10-10 ~ 10-12A), el tamaño del punto del haz de la sonda electrónica es pequeño (generalmente de 5 nm a decenas de nanómetros), la energía de la sonda electrónica también es relativamente pequeña (el voltaje de aceleración puede ser tan pequeño como 2 kV) y no es un punto fijo de irradiación de la muestra, sino un método de irradiación de la muestra con escaneo rasterizado, por lo tanto, debido Por lo tanto, el grado de daño y contaminación de la muestra debido a la irradiación de electrones es muy pequeño, lo que es particularmente importante para la observación de algunas muestras biológicas.
