Elektron Mikroskobunun Özellikleri ve Uygulamaları
1. Taramalı elektron mikroskobunun çalışma prensibi
Taramalı elektron mikroskobu, numunenin yüzeyini nokta nokta taramak ve görüntülemek için odaklanmış bir elektron ışını kullanır. Numune yığın veya toz parçacıklardır ve görüntüleme sinyali ikincil elektronlar, geri saçılan elektronlar veya emilmiş elektronlar olabilir. Bunlar arasında ikincil elektronlar en önemli görüntüleme sinyalidir. Elektron tabancası tarafından 5-35keV enerjiyle yayılan elektronlar, çapraz noktayı elektron kaynağı olarak kullanır ve indirgeme yoluyla belirli bir enerjiye, belirli bir ışın akım yoğunluğuna ve bir ışın spot çapına sahip ince bir elektron ışını oluşturur. ikincil yoğunlaştırıcı merceğin ve objektif merceğin. Tarama bobini tarafından yönlendirilen numunenin yüzeyini belirli bir zaman ve mekan sırasına göre tarayın. Odaklanmış elektron ışını, ikincil elektron emisyonu (ve diğer fiziksel sinyaller) oluşturmak için numune ile etkileşime girer ve ikincil elektron emisyonu miktarı, numunenin yüzey topografyasına göre değişir. İkincil elektron sinyali dedektör tarafından toplanır ve bir elektrik sinyaline dönüştürülür. Video ile güçlendirildikten sonra, kineskopun ızgarasına girilir ve gelen elektron ışını ile eşzamanlı olarak taranan kineskopun parlaklığı, numunenin yüzey topografyasını yansıtan ikincil bir elektron görüntüsü elde etmek için modüle edilir.
İkincisi, taramalı elektron mikroskobu aşağıdaki özelliklere sahiptir:
(1) Büyük numuneler gözlemlenebilir (yarı iletken endüstrisinde daha büyük çaplar gözlemlenebilir) ve numune hazırlama yöntemi basittir.
(2) Alan derinliği, pürüzlü yüzeylerin ve kırıkların analizi ve gözlemlenmesi için uygun olan bir optik mikroskobun üç yüz katı kadar büyüktür; görüntü üç boyutlu, gerçekçi, tanımlaması ve açıklaması kolay.
(3) Büyütme aralığı geniştir, genellikle 15-200000 kat, bu da çok fazlı ve çok bileşimli heterojen malzemeler için düşük büyütmede genel inceleme ve yüksek büyütmede gözlem ve analiz için uygundur.
(4) Kayda değer bir çözünürlüğe sahiptir, genellikle 2-6cm
(5) Görüntünün kalitesi, elektronik yöntemlerle etkili bir şekilde kontrol edilebilir ve geliştirilebilir, örneğin görüntü kontrastının toleransı modülasyonla geliştirilebilir, böylece görüntünün her bir bölümünün parlaklığı ve karanlığı orta düzeydedir. Bir çift büyütme cihazı veya bir görüntü seçici kullanılarak, farklı büyütmelerdeki görüntüler veya farklı formlardaki görüntüler aynı anda floresan ekranda gözlemlenebilir.
(6) Çeşitli fonksiyonların analizi yapılabilir. Bir X-ışını spektrometresi ile bağlandığında, morfolojiyi gözlemlerken mikro bileşen analizi yapabilir; optik mikroskop ve monokromatör gibi aksesuarlarla donatıldığında, katodofloresans görüntülerini gözlemleyebilir ve katodofloresan spektrum analizi yapabilir.
(7) Farklı çevre koşullarında faz geçişlerini ve morfolojik değişiklikleri gözlemlemek için ısıtma, soğutma ve germe gibi numune aşamaları kullanılarak dinamik testler yapılabilir.
üç. Elektron Mikroskobu Uygulaması
Malzeme kusuru analizi, metalürjik süreç analizi, ısıl işlem analizi, metalografi, arıza analizi vb. alanlarda vazgeçilmez bir araçtır. Örneğin, bir askeri kuruluşun taramalı elektron mikroskobu için ihale dokümanında aşağıdaki gereklilikler vardır: "Bu ekipman seti malzeme mikro bölgelerinin kimyasal bileşimini, metalürjik kusurları ve ürün malzemelerinin iç yapısını analiz etmek ve ölçmek için kullanılır ve ayrıca proses değişiklikleri için kullanılır Malzemenin iç ve yüzey yapısını, morfolojideki değişiklikleri ve kusurlar vb. Aynı zamanda sonuca göre süreç yönlendirilebilir.
