Propiedades y Aplicaciones del Microscopio Electrónico
1. El principio de funcionamiento del microscopio electrónico de barrido.
El microscopio electrónico de barrido utiliza un haz de electrones enfocado para escanear y obtener imágenes de la superficie de la muestra punto por punto. La muestra son partículas a granel o en polvo, y la señal de imagen puede ser electrones secundarios, electrones retrodispersados o electrones absorbidos. Entre ellos, los electrones secundarios son la señal de imagen más importante. Los electrones emitidos por el cañón de electrones con una energía de 5-35keV usan el punto cruzado como fuente de electrones y forman un fino haz de electrones con cierta energía, cierta intensidad de corriente del haz y un diámetro del punto del haz a través de la reducción de la lente condensadora secundaria y la lente objetivo. Impulsado por la bobina de escaneo, escanea la superficie de la muestra de acuerdo con una cierta secuencia de tiempo y espacio. El haz de electrones enfocado interactúa con la muestra para generar una emisión de electrones secundarios (y otras señales físicas), y la cantidad de emisión de electrones secundarios varía con la topografía de la superficie de la muestra. La señal del electrón secundario es recogida por el detector y convertida en una señal eléctrica. Después de ser amplificado por el video, se ingresa a la cuadrícula del cinescopio, y el brillo del cinescopio que se escanea sincrónicamente con el haz de electrones incidente se modula para obtener una imagen de electrones secundarios que refleja la topografía de la superficie de la muestra.
En segundo lugar, el microscopio electrónico de barrido tiene las siguientes características
(1) Se pueden observar muestras grandes (se pueden observar diámetros más grandes en la industria de los semiconductores) y el método de preparación de la muestra es simple.
(2) La profundidad de campo es grande, trescientas veces la de un microscopio óptico, lo cual es adecuado para el análisis y observación de superficies rugosas y fracturas; la imagen está llena de tridimensional, realista, fácil de identificar y explicar.
(3) El rango de aumento es grande, generalmente 15-200000 veces, lo que es conveniente para levantamientos generales con bajo aumento y observación y análisis con gran aumento para materiales heterogéneos con múltiples fases y múltiples composiciones.
(4) Tiene una resolución considerable, generalmente 2-6cm
(5) La calidad de la imagen se puede controlar y mejorar de manera efectiva mediante métodos electrónicos, como la tolerancia del contraste de la imagen que se puede mejorar mediante modulación, de modo que el brillo y la oscuridad de cada parte de la imagen sean moderados. Usando un dispositivo de doble aumento o un selector de imágenes, se pueden observar imágenes de diferentes aumentos o imágenes de diferentes formas en la pantalla fluorescente al mismo tiempo.
(6) Se pueden realizar análisis de varias funciones. Cuando se conecta con un espectrómetro de rayos X, puede realizar análisis de microcomponentes mientras observa la morfología; cuando está equipado con accesorios como un microscopio óptico y un monocromador, puede observar imágenes de catodofluorescencia y realizar análisis de espectro de catodofluorescencia.
(7) Las pruebas dinámicas pueden llevarse a cabo utilizando etapas de muestra como calentamiento, enfriamiento y estiramiento para observar las transiciones de fase y los cambios morfológicos en diferentes condiciones ambientales.
tres. Aplicación de Microscopía Electrónica
Es una herramienta indispensable en el análisis de defectos de materiales, análisis de procesos metalúrgicos, análisis de procesamiento térmico, metalografía, análisis de fallas, etc. Por ejemplo, una empresa militar tiene los siguientes requisitos para el microscopio electrónico de barrido en su documento de licitación: "Este conjunto de equipos se utiliza para analizar y medir la composición química de las microrregiones del material, los defectos metalúrgicos y la estructura interna de los materiales del producto, y también se utiliza para cambios en el proceso.Analizar y medir la estructura interna y superficial del material, los cambios en la morfología y defectos, etc. Al mismo tiempo, el proceso puede ser guiado de acuerdo a los resultados.
