Inleiding tot de prestatiekenmerken van scanning-elektronenmicroscopen
Inleiding tot de prestatiekenmerken van scanning-elektronenmicroscopen
Er zijn verschillende soorten scanning-elektronenmicroscopen, en verschillende soorten scanning-elektronenmicroscopen hebben verschillen in prestaties. Afhankelijk van het type elektronenkanon kan het in drie typen worden verdeeld: veldemissie-elektronenkanon, wolfraamdraadkanon en lanthaanhexaboride [5]. Onder hen kunnen veldemissie-aftastende elektronenmicroscopen worden onderverdeeld in koude veldemissie-aftastende elektronenmicroscopen en hete veldemissie-aftastende elektronenmicroscopen, afhankelijk van de prestaties van de lichtbron. Scanning-elektronenmicroscopie met koude veldemissie stelt hoge eisen aan vacuümomstandigheden, onstabiele straalstroom, korte levensduur van de emitter en de noodzaak om de punt regelmatig schoon te maken. Het is beperkt tot een enkele beeldwaarneming en heeft een beperkt toepassingsbereik; terwijl thermische veldemissie scanning-elektronenmicroscopie niet alleen continu is. Het heeft een lange werktijd en kan met een verscheidenheid aan accessoires worden gebruikt om uitgebreide analyses te bereiken. Op het gebied van de geologie moeten we niet alleen voorlopige morfologische observaties van monsters uitvoeren, maar moeten we ook analysatoren combineren om andere eigenschappen van de monsters te analyseren, dus thermische veldemissie-scanning-elektronenmicroscopie wordt op grotere schaal gebruikt.
De scanning-elektronenmicroscoop (SEM) is een grootschalig precisie-instrument dat wordt gebruikt voor morfologieanalyse van microregio's met hoge resolutie. Het heeft de kenmerken van grote scherptediepte, hoge resolutie, intuïtieve beeldvorming, sterk driedimensionaal gevoel, breed vergrotingsbereik, en het te testen monster kan worden gedraaid en gekanteld in een driedimensionale ruimte. Bovendien heeft het de voordelen van rijke soorten meetbare monsters, vrijwel geen schade of verontreiniging van het oorspronkelijke monster, en de mogelijkheid om tegelijkertijd morfologie, structuur, samenstelling en kristallografische informatie te verkrijgen. Momenteel worden rasterelektronenmicroscopen op grote schaal gebruikt bij microscopisch onderzoek op het gebied van de levenswetenschappen, natuurkunde, scheikunde, justitie, aardwetenschappen, materiaalkunde en industriële productie. Alleen al in de aardwetenschappen omvat het kristallografie, mineralogie en minerale afzettingen. , sedimentologie, geochemie, gemmologie, micropaleontologie, astronomische geologie, olie- en gasgeologie, technische geologie en structurele geologie, enz.
Hoewel scanning-elektronenmicroscopie een rijzende ster is in de microscoopfamilie, ontwikkelt deze zich snel vanwege de vele voordelen ervan.
1. De resolutie van het instrument is hoog. Het kan details van ongeveer 6 nm op het oppervlak van het monster waarnemen via het secundaire elektronenbeeld. Met behulp van het LaB6-elektronenkanon kan dit verder worden verbeterd tot 3 nm.
2 De vergroting van het instrument kent een breed scala aan veranderingen en kan continu worden aangepast. Daarom kunt u verschillende groottes van gezichtsvelden voor observatie kiezen, afhankelijk van uw behoeften. Tegelijkertijd kunt u ook heldere beelden met hoge helderheid verkrijgen bij een sterke vergroting, die moeilijk te bereiken zijn met algemene transmissie-elektronenmicroscopen.
3. De scherptediepte voor het observeren van het monster is groot, het gezichtsveld is groot en het beeld is vol driedimensionaliteit. Het ruwe oppervlak met grote fluctuaties en het ongelijkmatige metaalbreukbeeld van het monster kunnen direct worden waargenomen, waardoor mensen het gevoel krijgen de microscopische wereld persoonlijk te bezoeken.
4. De monstervoorbereiding is eenvoudig. Zolang het blok- of poedermonster licht bewerkt of niet bewerkt is, kan het direct in de scanning-elektronenmicroscoop worden geplaatst voor observatie, zodat het dichter bij de natuurlijke toestand van de materie komt.
5. De beeldkwaliteit kan effectief worden gecontroleerd en verbeterd door middel van elektronische methoden, zoals automatisch onderhoud van helderheid en contrast, correctie van de kantelhoek van het monster, beeldrotatie of verbetering van de contrasttolerantie van het beeld door middel van Y-modulatie, evenals de helderheid en duisternis van elk deel van het beeld. Gematigd. Met behulp van een apparaat met dubbele vergroting of beeldselector kunnen beelden met verschillende vergrotingen tegelijkertijd op het fluorescerende scherm worden bekeken.
6 Er kan een uitgebreide analyse worden uitgevoerd. Uitgerust met een golflengtedispersieve röntgenspectrometer (WDX) of energiedispersieve röntgenspectrometer (EDX), heeft het de functie van een elektronensonde en kan het ook gereflecteerde elektronen, röntgenstralen, kathodefluorescentie, transmissie-elektronen en Auger detecteren. uitgezonden door het monster. Elektronica enz. De uitgebreide toepassing van scanning-elektronenmicroscopie op verschillende microscopische en microgebiedanalysemethoden toont de veelzijdigheid van scanning-elektronenmicroscopie aan. Bovendien kunt u ook geselecteerde microgebieden van het monster analyseren terwijl u het morfologiebeeld observeert; door het halfgeleidermonsterhouderaccessoire te installeren, kunt u de PN-overgang en microscopische defecten in de transistor of het geïntegreerde circuit rechtstreeks observeren via de elektromotorische krachtbeeldversterker. Omdat veel elektronensondes met een scanning-elektronenmicroscoop automatische en semi-automatische besturing door elektronische computers hebben gerealiseerd, is de snelheid van kwantitatieve analyse aanzienlijk verbeterd.
