ما هو مبدأ عمل المجهر الإلكتروني الماسح؟

ما هو مبدأ عمل المجهر الإلكتروني الماسح؟

نظرًا لاستخدام المجهر الإلكتروني النافذ في تصوير TE، فمن الضروري التأكد من أن سمك العينة يقع ضمن نطاق الحجم الذي يمكن أن يخترقه شعاع الإلكترون. ولتحقيق ذلك، هناك حاجة إلى طرق مختلفة لإعداد العينات المرهقة لتحويل العينات كبيرة الحجم إلى مستوى مقبول للمجهر الإلكتروني النافذ.

الهدف الذي يسعى إليه العلماء هو الاستفادة بشكل مباشر من خصائص المواد من المواد السطحية للتصوير المجهري.

ومن خلال الجهود المبذولة، أصبحت هذه الفكرة حقيقة - المجهر الإلكتروني الماسح (SEM).

SEM - أداة بصرية إلكترونية تقوم بمسح سطح العينة المرصودة باستخدام شعاع إلكتروني رفيع للغاية، وتقوم بجمع سلسلة من المعلومات الإلكترونية الناتجة عن التفاعل بين شعاع الإلكترون والعينة، والصور بعد التحويل والتضخيم. إنها أداة مفيدة لدراسة الهياكل السطحية ثلاثية الأبعاد.

مبدأ عملها هو:

في أنبوب العدسة عالي التفريغ، يتم تركيز شعاع الإلكترون الناتج عن مسدس الإلكترون في شعاع دقيق بواسطة عدسة تقارب الإلكترون، ثم يقوم بمسح وقصف سطح العينة نقطة بنقطة لتوليد سلسلة من المعلومات الإلكترونية (الإلكترونات الثانوية، الخلفية إلكترونات الانعكاس، إلكترونات النقل، إلكترونات الامتصاص، وما إلى ذلك). يستقبل الكاشف إشارات إلكترونية مختلفة، ويقوم بتضخيمها بواسطة المضخم الإلكتروني، ثم يقوم بإدخالها في أنبوب الصورة الذي يتم التحكم فيه بواسطة شبكة أنبوب الصورة.

عند مسح سطح العينة باستخدام شعاع إلكتروني مركّز، نظرًا للخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة وإمكانات السطح والتركيب العنصري والتشكل المحدب المقعر للسطح في أجزاء مختلفة من العينة، فإن المعلومات الإلكترونية التي يثيرها شعاع الإلكترون مختلفة، مما يؤدي إلى التغير المستمر في شدة شعاع الإلكترون في أنبوب التصوير. وأخيراً، يمكن الحصول على صورة تتوافق مع البنية السطحية للعينة على شاشة الفلورسنت الخاصة بأنبوب التصوير. وفقا للإشارات الإلكترونية المختلفة التي يستقبلها الكاشف، يمكن الحصول على صورة الإلكترون المرتد وصورة الإلكترون الثانوية وصورة الإلكترون الممتص للعينة على التوالي.

كما هو موضح أعلاه، يحتوي المجهر الإلكتروني الماسح في الغالب على الوحدات التالية: وحدة نظام البصريات الإلكترونية، وحدة الجهد العالي، وحدة نظام الفراغ، وحدة كشف الإشارة الدقيقة، وحدة التحكم، وحدة التحكم في جدول الإزاحة الدقيقة، إلخ.