مبادئ وتطبيقات المجهر الإلكتروني الماسح
ميزات SEM
مقارنة بالمجهر البصري والمجهر الإلكتروني النافذ ، يتميز المجهر الإلكتروني الماسح بالخصائص التالية:
(1) يمكن ملاحظة الهيكل السطحي للعينة بشكل مباشر ، ويمكن أن يصل حجم العينة إلى 120 مم × 80 مم × 50 مم.
(2) عملية تحضير العينة بسيطة ولا تحتاج إلى تقطيعها إلى شرائح رفيعة.
(3) يمكن ترجمة العينة وتدويرها في مساحة ثلاثية الأبعاد في حجرة العينة ، بحيث يمكن ملاحظة العينة من زوايا مختلفة.
(4) عمق المجال كبير والصورة مليئة بالأبعاد الثلاثية. إن عمق مجال المجهر الإلكتروني الماسح أكبر بمئات المرات من عمق المجهر الضوئي وأكبر بعشرات المرات من المجهر الإلكتروني النافذ.
(5) نطاق تكبير الصورة عريض والدقة عالية نسبيًا. يمكن تكبيرها عشر مرات إلى مئات الآلاف من المرات ، وهي تشمل أساسًا نطاق التكبير من العدسة المكبرة والميكروسكوب البصري إلى المجهر الإلكتروني النافذ. الدقة بين المجهر البصري والمجهر الإلكتروني النافذ ، حتى 3 نانومتر.
(6) تلف العينة وتلوثها بواسطة حزمة الإلكترون صغيرة نسبيًا.
(7) أثناء مراقبة التشكل ، يمكن أيضًا استخدام إشارات أخرى من العينة لتحليل المكونات الدقيقة.
هيكل ومبدأ عمل مسح المجهر الإلكتروني
1. برميل العدسة
يشتمل برميل العدسة على مسدس إلكتروني وعدسة مكثف وعدسة موضوعية ونظام مسح. وتتمثل وظيفتها في توليد شعاع إلكتروني رفيع جدًا (يبلغ قطره حوالي بضعة نانومتر) ، وجعل شعاع الإلكترون يمسح سطح العينة ، ويحفز إشارات مختلفة في نفس الوقت.
2. نظام جمع ومعالجة الإشارات الإلكترونية
في حجرة العينة ، يتفاعل شعاع الإلكترون الماسح مع العينة لتوليد إشارات مختلفة ، بما في ذلك الإلكترونات الثانوية ، والإلكترونات المبعثرة ، والأشعة السينية ، والإلكترونات الممتصة ، وإلكترونات أوجيه ، إلخ. ، وهي الإلكترونات الخارجية في ذرات العينة التي تثيرها الإلكترونات الساقطة ، والتي تتولد في مساحة عدة نانومتر إلى عشرات نانومتر تحت سطح العينة ، ويعتمد معدل التوليد بشكل أساسي على التشكل وتكوين العينات. عادةً ما تشير ما يسمى بالصورة الإلكترونية الممسوحة ضوئيًا إلى صورة الإلكترون الثانوية ، وهي الإشارة الإلكترونية الأكثر فائدة لدراسة التشكل السطحي للعينة. كاشف الكشف عن الإلكترونات الثانوية (المسبار في الشكل 15 (2) هو وميض ، عندما تصطدم الإلكترونات بالومض ، 1 سوف يولد الضوء فيه ، وينتقل هذا الضوء إلى أنبوب المضاعف الضوئي بواسطة دليل الضوء ، والإشارة الضوئية أي أنه يتم تحويلها إلى إشارة حالية ، ومن ثم من خلال التضخيم المسبق وتضخيم الفيديو ، يتم تحويل الإشارة الحالية إلى إشارة جهد ، ويتم إرسالها أخيرًا إلى شبكة أنبوب الصورة.
