Anvendelser av skanneelektronmikroskopi
Skanneelektronmikroskop er et multifunksjonelt instrument med mange overlegne egenskaper, og det er det mest brukte instrumentet. Den kan utføre følgende grunnleggende analyse:
de
(1) Observasjon og analyse av tredimensjonal form;
de
(2) Mens morfologien observeres, utføres sammensetningsanalysen av mikroområdet.
de
① Vær oppmerksom på nanomaterialer. De såkalte nanomaterialene refererer til de faste materialene som oppnås ved å sette partiklene eller krystallittene som utgjør materialene under trykk i området 0.1 til 100 nm og holde overflaten ren. Nanomaterialer har mange unike fysiske og kjemiske egenskaper som er forskjellige fra krystallinske og amorfe tilstander. Nanomaterialer har brede utviklingsmuligheter og vil bli nøkkelretningen for fremtidig materialforskning. Et viktig trekk ved skanningselektronmikroskopi er dens høye oppløsning, som har blitt mye brukt til å observere nanomaterialer.
de
② Analyser materialbruddet. Et annet viktig trekk ved skanningselektronmikroskopet er at dybdeskarpheten er stor og bildet er fullt av tredimensjonalitet. Fokusdybden til et skanningselektronmikroskop er 10 ganger større enn for et transmisjonselektronmikroskop og hundrevis av ganger større enn for et optisk mikroskop. På grunn av bildets store dybdeskarphet har det skannede elektroniske bildet en tredimensjonal form og kan gi mye mer informasjon enn andre mikroskoper. Denne funksjonen er svært verdifull for brukere. Bruddmorfologien som vises av skanningselektronmikroskopet presenterer essensen av materialbrudd fra perspektivet til dypt nivå og høy dybdeskarphet. Den spiller en uerstattelig rolle i undervisning, vitenskapelig forskning og produksjon. Aspekter som fastsettelse av rasjonalitet er et kraftig verktøy.
de
③ observer direkte den opprinnelige overflaten til den store prøven. Den kan direkte observere prøver med en diameter på 100 mm, en høyde på 50 mm eller større størrelser, uten noen begrensninger på formen på prøven, og grove overflater kan også observeres, noe som sparer bryet med å forberede prøver og kan virkelig observere prøvene Kontrasten til de forskjellige materialkomponentene i selve prøven (bakrefleksjonselektronbilde).
de
④ Observer den tykke prøven. Når du observerer tykke prøver, kan den oppnå høy oppløsning og den mest realistiske formen. Oppløsningen til skanningselektronmikroskopi er mellom den for lysmikroskopi og transmisjonselektronmikroskopi. Men når du sammenligner observasjonen av tykke prøver, fordi lamineringsmetoden fortsatt brukes i transmisjonselektronmikroskopet, og oppløsningen av lamineringen kan bare nå 10 nm, og observasjonen er ikke selve prøven, bruk derfor skanningselektronmikroskopi er mer fordelaktig å observere tykke prøver, og kan få mer reell prøveoverflateinformasjon.
de
⑤ Observer detaljene for hvert område av prøven. Bevegelsesområdet for prøven i prøvekammeret er veldig stort. Arbeidsavstanden til andre mikroskoper er vanligvis bare 2 til 3 cm, så faktisk er det bare prøven som får bevege seg i et todimensjonalt rom. Men det er annerledes i skanningselektronmikroskopet, på grunn av den store arbeidsavstanden (kan være større enn 20 mm), den store fokusdybden (10 ganger større enn transmisjonselektronmikroskopet) og det store rommet i prøvekammeret, derfor kan prøven plasseres i det tredimensjonale rommet Det er 6 frihetsgrader i bevegelsen (det vil si tredimensjonal romtranslasjon, tredimensjonal romrotasjon), og det bevegelige området er stort, noe som gir stor bekvemmelighet til observasjon av detaljene i hvert område av prøven med uregelmessig form.
de
⑥ Observer prøven under et stort synsfelt og lav forstørrelse. Synsfeltet til prøven observert av skanningselektronmikroskopet er stort. I et skanningselektronmikroskop bestemmes synsfeltet F som kan observere prøven samtidig av følgende formel: F=L/M
de
I formelen, F——synsfeltområde;
de
M - forstørrelsen når du observerer;
L——Skjermstørrelsen til bilderøret.
Hvis skanningselektronmikroskopet bruker et 30 cm (12 tommer) bilderør, når forstørrelsen er 15 ganger, kan synsfeltet nå 20 mm. Stort synsfelt og lav forstørrelse for å observere topografien til prøvene er nødvendig for noen felt, for eksempel kriminell etterforskning og arkeologi.
⑦ Utfør kontinuerlig observasjon fra høy forstørrelse til lav forstørrelse. Det variable forstørrelsesområdet er veldig bredt, og det er ikke nødvendig å fokusere ofte. Forstørrelsesområdet til skanningelektronmikroskopet er veldig bredt (fra 50,000 til 200,000 ganger kontinuerlig justerbar), og etter en gang fokusering kan det observeres kontinuerlig fra høy forstørrelse til lav forstørrelse, og fra lav forstørrelse til høy forstørrelse uten å refokusere. Analyse er spesielt praktisk.
⑧ Observasjon av biologiske prøver. Graden av skade og kontaminering av prøven på grunn av elektronbestråling er svært liten. Sammenlignet med andre elektronmikroskoper, fordi strømmen til elektronsonden som brukes til observasjon er liten (vanligvis omtrent 10 -10 ~ 10 -12A), er strålepunktstørrelsen til elektronsonden liten (vanligvis 5 nm til titalls nanometer), og elektronet. Energien til sonden er også relativt liten (akselerasjonsspenningen kan være så liten som 2 kV), og prøven bestråles ikke på et fast punkt, men bestråles på en rasterskanningsmåte, så skaden og kontamineringen av prøven oppstår på grunn av elektronbestråling Svært liten, noe som er spesielt viktig for å observere noen biologiske prøver.
⑨ Gjennomfør dynamisk observasjon. I et skanningselektronmikroskop er bildeinformasjonen hovedsakelig elektronisk informasjon. I henhold til det tekniske nivået til den moderne elektroniske industrien, kan til og med elektronisk informasjon som endres med høy hastighet mottas, behandles og lagres i tide uten problemer, så noen dynamiske prosessobservasjoner kan utføres. Hvis tilbehør som oppvarming, kjøling, bøying, strekking og ionetsing er installert i prøvekammeret, kan den dynamiske endringsprosessen som faseovergang og brudd observeres gjennom TV-apparatet. 10 Få forskjellig informasjon fra overflatetopografien til prøven. I skanningselektronmikroskopet kan ikke bare de innfallende elektronene brukes til å samhandle med prøven for å generere forskjellig informasjon for avbildning, men kan også få en rekke spesielle visningsmetoder for bilder gjennom signalbehandlingsmetoder, og kan også få informasjon fra overflaten morfologien til prøven. Få forskjellig informasjon. Fordi skanningselektronbildet ikke registreres samtidig, dekomponeres det i nesten en million stykker og registreres sekvensielt, slik at skanningselektronmikroskopet ikke bare kan observere overflatemorfologien, men også analysere sammensetningen og elementene, og gjennom elektronkanalmønster. For krystallografisk analyse kan den valgte områdestørrelsen være fra 10μm til 2μm.
På grunn av de ovennevnte egenskapene og funksjonene til skanningselektronmikroskopet har det blitt viet mer og mer oppmerksomhet av vitenskapelige forskere og har blitt mer og mer utbredt. Skanneelektronmikroskoper har blitt mye brukt i materialvitenskap (metalliske materialer, ikke-metalliske materialer, nanomaterialer), metallurgi, biologi, medisin, halvledermaterialer og -enheter, geologisk utforskning, skadedyrkontroll, identifikasjon av katastrofer (brann, feilanalyse), kriminell rekognosering , edelstensidentifikasjon, produktkvalitetsidentifikasjon og produksjonsprosesskontroll i industriell produksjon, etc.
