Inleiding tot de belangrijkste toepassingen van scanning-elektronenmicroscopie
De rasterelektronenmicroscoop is een multifunctioneel instrument met veel superieure eigenschappen en is een van de meest gebruikte instrumenten, waarmee de volgende basisanalyses kunnen worden uitgevoerd:
(1) Observatie en analyse van driedimensionale morfologie;
(2) Compositorische analyse van microregio's met observatie van de morfologie.
(1) Observatie van nanomaterialen. De zogenaamde nanomaterialen zijn vaste materialen die worden verkregen door persgieten onder de voorwaarde dat het oppervlak schoon blijft wanneer de grootte van de deeltjes of microkristallen waaruit het materiaal bestaat binnen het bereik van 0.1 tot 100 nm ligt. Nanomaterialen hebben veel unieke fysisch-chemische eigenschappen die verschillen van die van de kristallijne en amorfe toestanden. Nanomaterialen hebben een breed ontwikkelingsperspectief en zullen de sleutelrichting worden van toekomstig materiaalonderzoek. Een belangrijk kenmerk van de scanning-elektronenmicroscoop is de hoge resolutie, die nu op grote schaal wordt gebruikt om nanomaterialen waar te nemen.
② Om de analyse van materiaalbreuk uit te voeren. Een ander belangrijk kenmerk van de scanning-elektronenmicroscoop is de grote scherptediepte, het beeld is rijk aan driedimensionale beelden. Rasterelektronenmicroscoop scherptediepte dan de transmissie-elektronenmicroscoop 10 keer groter dan de optische microscoop honderden keren. Omdat de beelddiepte groot is, zodat het scannende elektronenbeeld rijk is aan driedimensionale zin, met een driedimensionale vorm, kan het veel meer informatie verschaffen dan andere microscopen, deze functie is zeer waardevol voor de gebruiker. Rasterelektronenmicroscoop toont de breukmorfologie vanuit de diepe, hoge scherptedieptehoek presenteert de essentie van de materiële breuk, in onderwijs, wetenschappelijk onderzoek en productie, speelt een onvervangbare rol in de analyse van de oorzaak van de materiële breuk, analyse van de oorzaak van ongevallen en procesredelijkheid is een krachtig middel om vast te stellen.
③ Directe observatie van het oorspronkelijke oppervlak van een groot exemplaar. Het kan het monster met een diameter van 100 mm, een hoogte van 50 mm of grotere maten direct waarnemen, zonder enige beperking aan de vorm van het monster, en er kunnen ook ruwe oppervlakken worden waargenomen, wat de moeite van het voorbereiden van monsters elimineert, en kan het preparaat zelf werkelijk waarnemen als een materieel onderdeel van de verschillende bekledingen (teruggereflecteerd elektronenbeeld).
④Observatie van dikke exemplaren. Bij het observeren van dikke exemplaren is het mogelijk een hoge resolutie en het meest realistische uiterlijk te verkrijgen. De resolutie van scanning-elektronenmicroscopie ligt tussen die van optische microscopie en transmissie-elektronenmicroscopie. Bij het vergelijken van de waarneming van een dik monster is het echter bij de transmissie-elektronenmicroscoop noodzakelijk om de samengestelde filmmethode te gebruiken, en de resolutie van de samengestelde film is gewoonlijk slechts 10 nm, en de waarneming is niet van het monster zelf Daarom is het gunstiger om het dikke monster met de scanning-elektronenmicroscoop te observeren om de echte informatie over het oppervlak van het monster te krijgen.
⑤ Observeer de details van elk deel van het monster. Het monster heeft een zeer groot beweegbaar bereik in de monsterkamer. De werkafstand van andere microscopen is doorgaans slechts 2-3cm, dus het preparaat mag slechts in twee graden ruimte bewegen. In de scanning-elektronenmicroscoop is dit echter anders, omdat de werkafstand groot is (kan meer dan 20 mm zijn), de brandpuntsdiepte groot is (10 keer groter dan de transmissie-elektronenmicroscoop) en de ruimte van de monsterkamer ook is groot, zodat het monster zes graden bewegingsvrijheid kan hebben in drie ruimtegraden (dwz drie graden ruimtetranslatie, drie graden ruimterotatie), en het bewegingsbereik is groot, wat uiterst handig is voor de observatie van onregelmatig gevormde exemplaren van de details van de verschillende regio's.
(vi) Observatie van monsters onder een groot gezichtsveld en lage vergroting. Het gezichtsveld voor het observeren van preparaten met een scanning-elektronenmicroscoop is groot. In een rasterelektronenmicroscoop wordt het gezichtsveld F, dat gelijktijdige observatie van monsters mogelijk maakt, bepaald door de volgende formule: F=L/M [8].
Waar F - gezichtsveldbereik;
M - de vergroting van de waarneming;
L - de grootte van het fluorescerende scherm van de buis.
Als de scanning-elektronenmicroscoop een buis van 30 cm (12 inch) gebruikt, vergroting 15 keer, heeft het gezichtsveld een bereik van maximaal 20 mm. groot gezichtsveld, lage vergroting observatie van de vorm van het monster is noodzakelijk voor sommige gebieden, zoals strafrechtelijk onderzoek en archeologie.
(7) Continue observatie van hoge vergroting naar lage vergroting. Het vergrotingsbereik is zeer breed en u hoeft niet vaak scherp te stellen. Het vergrotingsbereik van de rasterelektronenmicroscoop is zeer breed (van 5 tot 200,000 maal continu instelbaar), en een goede scherpstelling kan van hoge naar lage tijden zijn, van lage naar hoge tijden continue observatie, zonder herfocussering, wat bijzonder belangrijk is handig voor ongevalanalyse.
⑧ observatie van biologische exemplaren. Door elektronische bestraling en het optreden van specimenschade en contaminatie is deze zeer klein. Vergelijking met andere vormen van elektronenmicroscopie, omdat de waarneming van de elektronensonde die in de stroom wordt gebruikt klein is (doorgaans ongeveer 10-10 ~ 10-12A), de bundelvlekgrootte van de elektronensonde is klein (meestal 5 nm tot tientallen van nanometers), is de energie van de elektronensonde ook relatief klein (de versnellingsspanning kan zo klein zijn als 2 kV), en is geen vast bestralingspunt van het monster, maar een rasterscanmethode voor de bestraling van het monster. Daarom is de mate van schade en vervuiling van het monster als gevolg van elektronenbestraling erg klein, wat vooral belangrijk is voor de observatie van sommige biologische monsters.
