Forskjeller mellom elektronmikroskoper og metallografiske mikroskoper
Prinsipper for skanneelektronmikroskopi
Scanning Electron Microscope (SEM), forkortet til SEM, er et komplekst system; den kondenserer elektronoptisk teknologi, vakuumteknologi, finmekanisk struktur og moderne datakontrollteknologi. Skanningselektronmikroskopet samler elektronene som sendes ut av elektronkanonen til en fin elektronstråle gjennom en flertrinns elektromagnetisk linse under påvirkning av akselerert høyspenning. Skann overflaten av prøven for å stimulere forskjellig informasjon, og analyser overflaten av prøven ved å motta, forsterke og vise informasjonen. Samspillet mellom de innfallende elektronene med prøven produserer informasjonstypene vist i figur 1. Den todimensjonale intensitetsfordelingen til denne informasjonen endres med egenskapene til prøveoverflaten (disse karakteristikkene inkluderer overflatemorfologi, sammensetning, krystallorientering, elektromagnetiske egenskaper , etc.), og informasjonen som samles inn av forskjellige detektorer konverteres sekvensielt og proporsjonalt. Et videosignal sendes til et synkront skannet bilderør og dets lysstyrke moduleres for å oppnå et skannebilde som reflekterer overflatetilstanden til prøven. Hvis signalet som mottas av detektoren digitaliseres og konverteres til et digitalt signal, kan det viderebehandles og lagres av en datamaskin. Skanningselektronmikroskopet brukes hovedsakelig til å observere tykke prøver med stor høydeforskjell og ruhet, så dybdeskarphet-effekten fremheves i designet, og det brukes vanligvis til å analysere brudd og naturlige overflater som ikke er kunstig behandlet.
Elektronmikroskop og metallografisk mikroskop
1. Ulike lyskilder: metallografiske mikroskoper bruker synlig lys som lyskilde, og skanningselektronmikroskoper bruker elektronstråler som lyskilde for avbildning.
2. Prinsippet er annerledes: det metallografiske mikroskopet bruker prinsippet om geometrisk optisk avbildning for avbildning, og skanningselektronmikroskopet bruker høyenergielektronstråler for å bombardere prøveoverflaten for å stimulere ulike fysiske signaler på prøveoverflaten, og deretter bruke forskjellige signaldetektorer for å motta fysiske signaler og konvertere dem til bildeinformasjon.
3. Oppløsningen er forskjellig: på grunn av interferens og diffraksjon av lys, kan oppløsningen til det metallografiske mikroskopet bare begrenses til 0.2-0.5um. Fordi skanningselektronmikroskopet bruker elektronstråler som lyskilde, kan oppløsningen nå mellom 1-3nm. Derfor tilhører vevsobservasjonen av det metallografiske mikroskopet mikronskalaanalyse, og vevsobservasjonen av skanningselektronmikroskopet tilhører nanoskalaanalyse.
4. Dybdeskarpheten er forskjellig: dybdeskarpheten til et generelt metallografisk mikroskop er mellom 2-3um, så det har ekstremt høye krav til glattheten til overflaten av prøven, så prøveforberedelsesprosessen er relativt sett komplisert. Skanningselektronmikroskopet har en stor dybdeskarphet, et stort synsfelt og en tredimensjonal avbildning, som direkte kan observere den fine strukturen til den ujevne overflaten til forskjellige prøver.
