Principios y aplicaciones de la microscopía electrónica de barrido (SEM)
Características del microscopio electrónico de barrido.
En comparación con el microscopio óptico y el microscopio electrónico de transmisión, el microscopio electrónico de barrido tiene las siguientes características:
(i) Es capaz de observar directamente la estructura de la superficie de la muestra, y el tamaño de la muestra puede ser tan grande como 120 mm x 80 mm x 50 mm.
(ii) El proceso de preparación de la muestra es sencillo, sin tener que cortarla en rodajas finas.
(iii) La muestra se puede trasladar y girar en tres grados de espacio en la cámara de muestra, de modo que la muestra se pueda observar desde varios ángulos.
(iv) La profundidad de campo es grande y la imagen es rica en sentido tridimensional. La profundidad de campo del SEM es cientos de veces mayor que la del microscopio óptico y decenas de veces mayor que la del microscopio electrónico de transmisión.
(E) el rango de ampliación de la imagen es amplio y la resolución también es relativamente alta. Se puede ampliar desde una docena de veces hasta cientos de miles de veces, básicamente incluye desde la lupa, el microscopio óptico hasta el rango de aumento del microscopio electrónico de transmisión. Resolución entre el microscopio óptico y el microscopio electrónico de transmisión, hasta 3nm.
(vi) El daño y la contaminación de la muestra por el haz de electrones es pequeño.
(vii) Mientras se observa la morfología, se pueden utilizar otras señales emitidas por la muestra para el análisis de composición microrregional.
Estructura y principio de funcionamiento del microscopio electrónico de barrido.
(a) Estructura 1. barril
El cañón incluye el cañón de electrones, el espejo condensador, el objetivo y el sistema de escaneo. Su función es producir un haz de electrones muy fino (con un diámetro de unos pocos nm) y hacer que el haz de electrones escanee la superficie de la muestra, mientras excita una variedad de señales.
Sistema de recolección y procesamiento de señales electrónicas.
En la cámara de muestra, el haz de electrones de barrido interactúa con la muestra para producir una variedad de señales, incluidos electrones secundarios, electrones retrodispersados, rayos X, electrones absorbidos, electrones Auger, etc. En las señales anteriores, los más importantes son los electrones secundarios, que son los electrones externos en los átomos de la muestra excitados por los electrones incidentes, generados en la región de unos pocos nm a decenas de nm por debajo de la superficie de la muestra, y su generación. La tasa depende principalmente de la morfología y composición de la muestra. La imagen del microscopio electrónico de barrido se conoce comúnmente como imagen de electrones secundarios, que es la señal electrónica más útil para estudiar la morfología de la superficie de la muestra. Detección del detector de electrones secundarios (Figura 15 (2) de la sonda es un centelleador, cuando los electrones golpean el centelleador, 1 en el que se genera la luz, esta luz se transmite al tubo fotomultiplicador por el tubo de luz, la señal luminosa que se convierte en una señal de corriente, y luego mediante el preamplificador y la amplificación de video, la señal de corriente se convierte en una señal de voltaje y finalmente se envía a la puerta del tubo de imagen.
