Inleiding tot de functies van een scanning-elektronenmicroscoop
Rasterelektronenmicroscoop (SEM) is een groot precisie-instrument dat wordt gebruikt voor morfologieanalyse van microgebieden met hoge resolutie. Het heeft de kenmerken van grote scherptediepte, hoge resolutie, intuïtieve beeldvorming, sterk gevoel voor driedimensionaliteit, breed vergrotingsbereik en de mogelijkheid om het testmonster in een driedimensionale ruimte te roteren en kantelen. Bovendien heeft het de voordelen van een grote verscheidenheid aan meetbare monstertypen, vrijwel geen schade of verontreiniging aan het oorspronkelijke monster, en de mogelijkheid om tegelijkertijd morfologie, structuur, samenstelling en kristallografische informatie te verkrijgen. Momenteel wordt scanning-elektronenmicroscopie op grote schaal gebruikt in microscopisch onderzoek op gebieden als de levenswetenschappen, natuurkunde, scheikunde, justitie, aardwetenschappen, materiaalkunde en industriële productie. Alleen al op het gebied van de aardwetenschappen omvat het kristallografie, mineralogie, minerale afzettingen, sedimentologie, geochemie, gemmologie, microfossielen, astrogeologie, olie- en gasgeologie, technische geologie en structurele geologie.
Hoewel scanning-elektronenmicroscopie een nieuwkomer is in de microscoopfamilie, is de ontwikkelingssnelheid erg snel vanwege de vele voordelen.
Het instrument heeft een hoge resolutie en kan details van ongeveer 6 nm op het oppervlak van het monster waarnemen via secundaire elektronenbeeldvorming. Door gebruik te maken van een LaB6-elektronenkanon kan dit verder worden verbeterd tot 3 nm.
Het instrument beschikt over een breed scala aan vergrotingsveranderingen en kan traploos worden aangepast. Daarom kunnen indien nodig gezichtsvelden van verschillende afmetingen worden geselecteerd voor observatie, en kunnen ook bij sterke vergroting heldere beelden met hoge helderheid worden verkregen die moeilijk te bereiken zijn met algemene transmissie-elektronenmicroscopie.
De scherptediepte en het gezichtsveld van het monster zijn groot en het beeld is rijk aan driedimensionale betekenis. Het kan rechtstreeks ruwe oppervlakken met grote golvingen en ongelijkmatige metaalbreukbeelden van het monster waarnemen, waardoor mensen het gevoel krijgen aanwezig te zijn in de microscopische wereld.
De bereiding van de 4 monsters is eenvoudig. Zolang de blok- of poedermonsters licht behandeld of niet behandeld zijn, kunnen ze direct worden waargenomen onder een rasterelektronenmicroscoop, die dichter bij de natuurlijke staat van de stof ligt.
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 Y-modulatie, evenals matige helderheid en duisternis in verschillende delen van het beeld. Door een apparaat met dubbele vergroting of beeldselector te gebruiken, kunnen beelden met verschillende vergrotingen tegelijkertijd op het fluorescerende scherm worden waargenomen.
6 kan aan een uitgebreide analyse worden onderworpen. Installeer een golflengtedispersieve röntgenspectrometer (WDX) of energiedispersieve röntgenspectrometer (EDX) zodat deze kan functioneren als een elektronensonde en gereflecteerde elektronen, röntgenstralen, kathodoluminescentie, doorgelaten elektronen, Auger-elektronen enz. kan detecteren door het monster. Het uitbreiden van de toepassing van scanning-elektronenmicroscopie naar verschillende microscopische en microgebiedanalysemethoden heeft de multifunctionaliteit van scanning-elektronenmicroscopie aangetoond. Bovendien is het ook mogelijk om de geselecteerde microgebieden van het monster te analyseren terwijl het morfologiebeeld wordt bekeken; Door de halfgeleidermonsterhouderbevestiging te installeren, kunnen PN-overgangen en microdefecten in transistors of geïntegreerde schakelingen direct worden waargenomen via een elektromotorische krachtbeeldversterker. Dankzij de implementatie van elektronische computerautomatische en semi-automatische besturing voor veel elektronensondes met scanning-elektronenmicroscopen, is de snelheid van kwantitatieve analyse aanzienlijk verbeterd.
