Introduktion til de vigtigste anvendelser af scanningselektronmikroskopi
Scanningelektronmikroskop er et multifunktionelt instrument med mange overlegne egenskaber og er et af de mest udbredte instrumenter, som kan udføre følgende grundlæggende analyser:
(1) Observation og analyse af tredimensionel morfologi;
(2) Sammensætningsanalyse af mikroregioner under observation af morfologi.
(1) Observation af nanomaterialer. De såkaldte nanomaterialer er faste materialer, der opnås ved trykstøbning under betingelse af at holde overfladen ren, når størrelsen af partiklerne eller mikrokrystallerne, der udgør materialet, er inden for området fra 0.1 til 100 nm. Nanomaterialer har mange unikke fysisk-kemiske egenskaber, der er forskellige fra dem i de krystallinske og amorfe tilstande. Nanomaterialer har et bredt udviklingsperspektiv og vil blive nøgleretningen for fremtidig materialeforskning. Et vigtigt træk ved scanningselektronmikroskop er dets høje opløsning, som nu er meget brugt til at observere nanomaterialer.
② At udføre analysen af materialebrud. Et andet vigtigt træk ved scanningselektronmikroskopet er den store dybdeskarphed, billedet er rigt på tredimensionel forstand. Scanning elektronmikroskop dybde af fokus end transmission elektronmikroskop 10 gange større end det optiske mikroskop hundredvis af gange. Da billedets dybdeskarphed er stor, så scanningselektronbilledet er rig på tredimensionel forstand, med tredimensionel form, kan give meget mere information end andre mikroskoper, denne funktion er meget værdifuld for brugeren. Scanningelektronmikroskop viser brudmorfologien fra den dybe, høje dybdeskarphedsvinkel præsenterer essensen af materialets brud, i undervisning, videnskabelig forskning og produktion, har en uerstattelig rolle i analysen af årsagen til materialets brud, analyse af materialets brud. årsagen til ulykker og processens rimelighed er et stærkt middel til beslutsomhed.
③ Direkte observation af den oprindelige overflade af en stor prøve. Den kan direkte observere prøven med en diameter på 100 mm, en højde på 50 mm eller større størrelser uden nogen begrænsning på prøvens form, og ru overflader kan også observeres, hvilket eliminerer besværet med at forberede prøver, og kan virkelig observere selve prøven som en materialekomponent af den forskellige foring (bagreflekteret elektronbillede).
④Observation af tykke prøver. Når du observerer tykke prøver, er det muligt at opnå høj opløsning og det mest realistiske udseende. Opløsningen af scanningselektronmikroskopi er mellem opløsningen for optisk mikroskopi og transmissionselektronmikroskopi. Men når man sammenligner observationen af en tyk prøve, fordi det i transmissionselektronmikroskopet er nødvendigt at bruge den sammensatte filmmetode, og opløsningen af den sammensatte film er normalt kun 10 nm, og observationen er ikke af selve prøven Derfor er det mere fordelagtigt at observere det tykke eksemplar med scanningselektronmikroskopet for at få den rigtige information om prøvens overflade.
⑤ Observer detaljerne for hvert område af prøven. Prøven har et meget stort bevægeligt område i prøvekammeret. Arbejdsafstanden for andre mikroskoper er normalt kun 2-3cm, så prøven må kun bevæge sig i to graders mellemrum. Men i scanningselektronmikroskopet er anderledes, fordi arbejdsafstanden er stor (kan være mere end 20 mm), brændvidden er stor (10 gange større end transmissionselektronmikroskopet), og prøvekammerets rum er også stor, så prøven kan tillades at have seks grader af bevægelsesfrihed i tre grader af rum (dvs. tre grader af rumtranslation, tre grader af rumrotation), og bevægelsesområdet er stort, hvilket er yderst bekvemt for observation af uregelmæssigt formede eksemplarer af detaljerne i de forskellige regioner.
(vi) Observation af prøver under stort synsfelt og lav forstørrelse. Synsfeltet til at observere prøver med et scanningselektronmikroskop er stort. I et scanningselektronmikroskop bestemmes synsfeltet F, som muliggør samtidig observation af prøver, ved hjælp af følgende formel: F=L/M [8].
Hvor F - synsfeltsområde;
M - forstørrelsen af observationen;
L - størrelsen af den fluorescerende skærm af røret.
Hvis scanningselektronmikroskopet bruger et 30 cm (12 tommer) rør, forstørrelse 15 gange, er dets synsfelt på op til 20 mm. stort synsfelt, lav forstørrelsesobservation af prøvens form er nødvendig for nogle områder, såsom kriminel efterforskning og arkæologi.
(7) Kontinuerlig observation fra høj forstørrelse til lav forstørrelse. Forstørrelsesområdet er meget bredt, og der er ingen grund til at fokusere ofte. Scanningelektronmikroskopets forstørrelsesområde er meget bredt (fra 5 til 200,000 gange kontinuerligt justerbar), og et godt fokus kan være fra høje til lave tider, fra lave til høje gange kontinuerlig observation uden genfokusering, hvilket er særligt praktisk til ulykkesanalyse.
⑧ observation af biologiske prøver. På grund af elektronisk bestråling og forekomsten af prøven er beskadigelse og kontaminering meget lille. Sammenligning med andre former for elektronmikroskopi, fordi observationen af elektronsonden, der bruges i strømmen, er lille (generelt ca. 10-10 ~ 10-12A) elektronsondens strålepletstørrelse er lille (normalt 5 nm til tiere) af nanometer), er elektronsondens energi også relativt lille (accelerationsspændingen kan være så lille som 2 kV), og er ikke et fast bestrålingspunkt af prøven, men en rasterscanningsmetode til bestråling af prøven, derfor pga. Derfor er graden af beskadigelse og kontaminering af prøven på grund af elektronbestråling meget lille, hvilket er særligt vigtigt for observationen af nogle biologiske prøver.
