Taramalı Elektron Mikroskobunun Prensipleri ve Uygulamaları
SEM'in Özellikleri
Optik mikroskop ve transmisyon elektron mikroskobu ile karşılaştırıldığında, taramalı elektron mikroskobu aşağıdaki özelliklere sahiptir:
(1) Numunenin yüzey yapısı doğrudan gözlemlenebilir ve numunenin boyutu 120mm×80mm×50mm kadar büyük olabilir.
(2) Numune hazırlama işlemi basittir ve ince dilimler halinde kesilmesi gerekmez.
(3) Numune, numune odasında üç boyutlu bir uzayda çevrilebilir ve döndürülebilir, böylece numune çeşitli açılardan gözlemlenebilir.
(4) Alan derinliği büyüktür ve görüntü üç boyutludur. Taramalı elektron mikroskobunun alan derinliği, optik mikroskobunkinden yüzlerce kat, transmisyon elektron mikroskobundan ise onlarca kat daha büyüktür.
(5) Görüntünün büyütme aralığı geniştir ve çözünürlük nispeten yüksektir. On kattan yüz binlerce kata kadar büyütülebilir ve temel olarak büyüteç, optik mikroskoptan transmisyon elektron mikroskobuna kadar büyütme aralığını içerir. Çözünürlük, optik mikroskop ve transmisyon elektron mikroskobu arasındadır, 3nm'ye kadar.
(6) Numunenin elektron ışını tarafından hasar görmesi ve kirlenmesi nispeten küçüktür.
(7) Morfoloji gözlemlenirken, numuneden alınan diğer sinyaller de mikro bileşen analizi için kullanılabilir.
Taramalı elektron mikroskobunun yapısı ve çalışma prensibi
1. mercek çerçevesi
Lens namlusu elektron tabancası, yoğunlaştırıcı lens, objektif lens ve tarama sistemi içerir. İşlevi, çok ince bir elektron ışını (yaklaşık birkaç nm çapında) oluşturmak ve elektron ışınının numunenin yüzeyini taramasını sağlamak ve aynı anda çeşitli sinyalleri uyarmaktır.
2. Elektronik sinyal toplama ve işleme sistemi
Örnek odasında, tarama elektron ışını, ikincil elektronlar, geri saçılan elektronlar, X-ışınları, soğurulan elektronlar, Auger elektronları vb. dahil olmak üzere çeşitli sinyaller üretmek için örnekle etkileşime girer. Yukarıdaki sinyaller arasında en önemlileri ikincil elektronlardır. Bunlar, numune yüzeyinin birkaç nm ila onlarca nm altındaki alanda üretilen gelen elektronlar tarafından uyarılan numune atomlarındaki dış elektronlardır ve üretim hızı esas olarak numunelerin Morfolojisine ve bileşimine bağlıdır. Sözde taramalı elektron görüntüsü, genellikle numunenin yüzey morfolojisini incelemek için en yararlı elektronik sinyal olan ikincil elektron görüntüsüne atıfta bulunur. İkincil elektronları saptamak için detektör (Şekil 15(2)'deki prob bir sintilatördür, elektronlar sintilatöre çarptığında 1 ışık üretecektir, bu ışık ışık kılavuzu tarafından fotoçoğaltıcı tüpe iletilir ve ışık sinyali Yani, bir akım sinyaline dönüştürülür ve ardından ön amplifikasyon ve video amplifikasyon yoluyla mevcut sinyal bir voltaj sinyaline dönüştürülür ve son olarak resim tüpünün ızgarasına gönderilir.
