Principios y aplicaciones de la microscopía electrónica de barrido
Características de SEM
En comparación con el microscopio óptico y el microscopio electrónico de transmisión, el microscopio electrónico de barrido tiene las siguientes características:
(1) La estructura de la superficie de la muestra se puede observar directamente y el tamaño de la muestra puede ser tan grande como 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) El proceso de preparación de la muestra es sencillo y no es necesario cortarlo en rodajas finas.
(3) La muestra se puede trasladar y rotar en un espacio tridimensional en la cámara de muestra, de modo que la muestra se pueda observar desde varios ángulos.
(4) La profundidad de campo es grande y la imagen está llena de tridimensionalidad. La profundidad de campo del microscopio electrónico de barrido es cientos de veces mayor que la del microscopio óptico y decenas de veces mayor que la del microscopio electrónico de transmisión.
(5) El rango de ampliación de la imagen es amplio y la resolución es relativamente alta. Se puede ampliar de diez a cientos de miles de veces, y básicamente incluye el rango de ampliación desde la lupa, el microscopio óptico hasta el microscopio electrónico de transmisión. La resolución es entre microscopio óptico y microscopio electrónico de transmisión, hasta 3nm.
(6) El daño y la contaminación de la muestra por el haz de electrones son relativamente pequeños.
(7) Mientras se observa la morfología, también se pueden usar otras señales de la muestra para el análisis de microcomponentes.
La estructura y el principio de funcionamiento del microscopio electrónico de barrido.
1. barril de lente
El cilindro de la lente incluye un cañón de electrones, una lente condensadora, una lente objetivo y un sistema de escaneo. Su función es generar un haz de electrones muy delgado (alrededor de unos pocos nm de diámetro) y hacer que el haz de electrones escanee la superficie de la muestra y simultáneamente estimule varias señales.
2. Sistema de recopilación y procesamiento de señales electrónicas.
En la cámara de muestra, el haz de electrones de barrido interactúa con la muestra para generar varias señales, incluidos electrones secundarios, electrones retrodispersados, rayos X, electrones absorbidos, electrones Auger, etc. Entre las señales anteriores, las más importantes son los electrones secundarios. , que son los electrones externos en los átomos de la muestra excitados por los electrones incidentes, que se generan en el área de varios nm a decenas de nm por debajo de la superficie de la muestra, y la tasa de generación depende principalmente de la morfología y la composición de las muestras. La llamada imagen de electrones de barrido generalmente se refiere a la imagen de electrones secundarios, que es la señal electrónica más útil para estudiar la morfología de la superficie de la muestra. El detector para detectar electrones secundarios (la sonda en la Figura 15 (2) es un centelleador, cuando los electrones golpean el centelleador, 1 generará luz en él, esta luz se transmite al tubo fotomultiplicador por la guía de luz, y la señal de luz Es decir, se convierte en una señal de corriente y luego, a través de la preamplificación y la amplificación de video, la señal de corriente se convierte en una señal de voltaje y finalmente se envía a la rejilla del tubo de imagen.
