Aplikasi Scanning Electron Microscopy
Pemindaian mikroskop elektron adalah instrumen multifungsi dengan banyak sifat unggul, dan merupakan instrumen yang paling banyak digunakan. Itu dapat melakukan analisis dasar berikut:
itu
(1) Pengamatan dan analisis bentuk tiga dimensi;
itu
(2) Sambil mengamati morfologi, dilakukan analisis komposisi mikro-area.
itu
① Amati bahan nano. Apa yang disebut nanomaterial mengacu pada bahan padat yang diperoleh dengan menekan partikel atau kristalit yang membentuk bahan dalam kisaran 0.1 hingga 100 nm dan menjaga permukaan tetap bersih. Nanomaterial memiliki banyak sifat fisik dan kimia unik yang berbeda dari bentuk kristal dan amorf. Nanomaterial memiliki prospek pengembangan yang luas dan akan menjadi arah utama penelitian material di masa depan. Fitur penting pemindaian mikroskop elektron adalah resolusinya yang tinggi, yang telah banyak digunakan untuk mengamati bahan nano.
itu
② Menganalisis fraktur material. Fitur penting lainnya dari mikroskop elektron pemindaian adalah kedalaman bidangnya besar dan gambarnya penuh dengan tiga dimensi. Kedalaman fokus mikroskop elektron pemindaian adalah 10 kali lebih besar daripada mikroskop elektron transmisi dan ratusan kali lebih besar daripada mikroskop optik. Karena kedalaman bidang gambar yang besar, gambar elektronik yang dipindai memiliki bentuk tiga dimensi dan dapat memberikan lebih banyak informasi daripada mikroskop lainnya. Fitur ini sangat berharga bagi pengguna. Morfologi rekahan yang ditampilkan oleh pemindaian mikroskop elektron menghadirkan esensi rekahan material dari perspektif tingkat kedalaman dan bidang kedalaman tinggi. Ini memainkan peran yang tak tergantikan dalam pengajaran, penelitian ilmiah dan produksi. Aspek seperti penentuan rasionalitas adalah alat yang ampuh.
itu
③ langsung mengamati permukaan asli sampel besar. Itu dapat langsung mengamati sampel dengan diameter 100 mm, tinggi 50 mm, atau ukuran lebih besar, tanpa batasan bentuk sampel, dan permukaan kasar juga dapat diamati, yang menghemat kesulitan menyiapkan sampel dan dapat benar-benar mengamati sampel Kontras dari komponen bahan yang berbeda dari sampel itu sendiri (gambar elektron refleksi kembali).
itu
④ Amati sampel yang kental. Saat mengamati sampel tebal, dapat diperoleh resolusi tinggi dan bentuk paling realistis. Resolusi pemindaian mikroskop elektron adalah antara mikroskop cahaya dan mikroskop elektron transmisi. Namun, ketika membandingkan pengamatan sampel tebal, karena metode laminasi masih digunakan dalam mikroskop elektron transmisi, dan resolusi laminasi hanya dapat mencapai 10 nm, dan pengamatan bukan sampel itu sendiri, oleh karena itu, gunakan Scanning electron microscopy lebih bermanfaat untuk mengamati sampel tebal, dan dapat memperoleh informasi permukaan sampel yang lebih nyata.
itu
⑤ Amati detail setiap area sampel. Kisaran pergerakan sampel di ruang sampel sangat besar. Jarak kerja mikroskop lain biasanya hanya 2 sampai 3 cm, sehingga sebenarnya hanya sampel yang boleh bergerak dalam ruang dua dimensi. Tapi itu berbeda dalam mikroskop elektron pemindaian, karena jarak kerja yang besar (bisa lebih besar dari 20 mm), kedalaman fokus yang besar (10 kali lebih besar dari mikroskop elektron transmisi), dan ruang besar ruang sampel, oleh karena itu, sampel dapat ditempatkan di ruang tiga dimensi Ada 6 derajat kebebasan dalam gerakan (yaitu, terjemahan ruang tiga dimensi, rotasi ruang tiga dimensi), dan rentang bergeraknya besar, yang sangat memudahkan untuk pengamatan detail setiap area sampel bentuk tidak beraturan.
itu
⑥Amati sampel di bawah bidang pandang yang luas dan perbesaran rendah. Bidang pandang sampel yang diamati oleh mikroskop elektron pemindaian besar. Dalam mikroskop elektron pemindaian, bidang pandang F yang dapat mengamati sampel pada saat yang sama ditentukan oleh rumus berikut: F=L/M
itu
Dalam rumus, F——bidang rentang tampilan;
itu
M - pembesaran saat mengamati;
L——Ukuran layar tabung gambar.
Jika mikroskop elektron pemindaian mengadopsi tabung gambar berukuran 30 cm (12 inci), dengan perbesaran 15 kali, bidang pandangnya dapat mencapai 20 mm. Bidang pandang yang luas dan perbesaran rendah untuk mengamati topografi sampel diperlukan untuk beberapa bidang, seperti investigasi kriminal dan arkeologi.
⑦ Lakukan pengamatan terus menerus dari pembesaran tinggi ke pembesaran rendah. Kisaran variabel perbesaran sangat luas, dan tidak perlu terlalu sering fokus. Kisaran perbesaran mikroskop elektron pemindaian sangat lebar (dari 50,000 hingga 200,000 kali dapat disesuaikan secara terus-menerus), dan setelah pemfokusan sekali, dapat terus diamati dari perbesaran tinggi ke perbesaran rendah, dan dari perbesaran rendah ke perbesaran tinggi tanpa pemfokusan ulang. Analisis sangat nyaman.
⑧ Pengamatan sampel biologis. Tingkat kerusakan dan kontaminasi sampel akibat penyinaran elektron sangat kecil. Dibandingkan dengan mikroskop elektron lainnya, karena arus probe elektron yang digunakan untuk pengamatan kecil (umumnya sekitar 10 -10 ~ 10 -12A), ukuran berkas berkas probe elektron kecil (biasanya 5 nm hingga puluhan nanometer), dan elektron Energi probe juga relatif kecil (tegangan akselerasi bisa sekecil 2 kV), dan sampel tidak disinari pada titik tetap, tetapi diiradiasi dengan cara pemindaian raster, jadi kerusakan dan kontaminasi sampel terjadi akibat iradiasi elektron Sangat kecil, yang sangat penting untuk mengamati beberapa sampel biologis.
⑨ Melakukan observasi dinamis. Dalam mikroskop elektron pemindaian, informasi pencitraan terutama adalah informasi elektronik. Menurut tingkat teknis industri elektronik modern, informasi elektronik yang berubah dengan kecepatan tinggi pun dapat diterima, diproses, dan disimpan dalam waktu tanpa kesulitan, sehingga beberapa pengamatan proses dinamis dapat dilakukan. Jika aksesori seperti pemanasan, pendinginan, pembengkokan, peregangan, dan etsa ion dipasang di ruang sampel, proses perubahan dinamis seperti transisi fase dan fraktur dapat diamati melalui perangkat TV. 10 Dapatkan berbagai informasi dari topografi permukaan sampel. Dalam mikroskop elektron pemindaian, tidak hanya dapat menggunakan elektron insiden untuk berinteraksi dengan sampel untuk menghasilkan berbagai informasi untuk pencitraan, tetapi juga dapat memperoleh berbagai metode tampilan khusus untuk gambar melalui metode pemrosesan sinyal, dan juga dapat memperoleh informasi dari permukaan morfologi sampel. Mendapatkan berbagai informasi. Karena gambar elektron pemindaian tidak direkam pada saat yang sama, ia terurai menjadi hampir satu juta keping dan direkam secara berurutan, sehingga mikroskop elektron pemindaian tidak hanya dapat mengamati morfologi permukaan, tetapi juga menganalisis komposisi dan elemen, dan melalui pola saluran elektron. Untuk analisis kristalografi, ukuran area yang dipilih bisa dari 10μm hingga 2μm.
Karena karakteristik dan fungsi mikroskop elektron pemindaian yang disebutkan di atas, ia semakin diperhatikan oleh para peneliti ilmiah dan semakin banyak digunakan. Pemindaian mikroskop elektron telah banyak digunakan dalam ilmu material (bahan logam, bahan non-logam, bahan nano), metalurgi, biologi, kedokteran, bahan dan perangkat semikonduktor, eksplorasi geologi, pengendalian hama, identifikasi bencana (kebakaran, analisis kegagalan), Pengintaian kriminal , identifikasi permata, identifikasi kualitas produk dan kontrol proses produksi dalam produksi industri, dll.
