Meginreglan og uppbygging skönnun rafeinda smásjá
Skanna rafeindasmásjá, fullt nafn skanna rafeinda smásjá, enska er skanna rafeinda smásjá (SEM), er rafrænt sjóntæki sem notað er til að fylgjast með yfirborðsbyggingu hluta.
1. Meginreglan um skönnun rafeindasmásjá
Framleiðsla rafeindasmásjáa er byggð á samspili rafeinda við efni. Þegar geisli af háorku manna rafeindum sprengir yfirborð efnis framleiðir örvunarsvæðið aukarafeindir, Auger rafeindir, einkennandi röntgengeisla og samfellda röntgengeisla, afturdreifðar rafeindir, sendingarrafeindir og rafsegulgeislun í sýnilegu, útfjólubláu , og innrauð svæði. . Á sama tíma er einnig hægt að mynda rafeindaholapör, grindar titring (fónón) og rafeindasveiflur (plasmons). Til dæmis getur söfnun aukarafeinda og bakdreifra rafeinda fengið upplýsingar um smásæja formgerð efnisins; söfnun röntgengeisla getur fengið upplýsingar um efnasamsetningu efnisins. Skanna rafeindasmásjár virka þannig að sýni skannast með mjög fínum rafeindageisla, spennandi aukarafeindum á yfirborði sýnisins. Fyrstu gráðu rafeindunum er safnað af skynjaranum, þeim breytt í ljósmerki með scintillatornum þar, og síðan breytt í rafmerki með ljósmargfaldarrörum og mögnurum, sem stjórna styrk rafeindageislans á fosfórskjánum og sýna skannaða myndina. í samstillingu við rafeindageislann. Myndirnar eru þrívíðar myndir sem endurspegla yfirborðsbyggingu sýnisins.
2. Uppbygging skönnun rafeinda smásjá
(1) Linsuhylki
Linsuhylkið inniheldur rafeindabyssu, þéttilinsu, hlutlinsu og skannakerfi. Hlutverk þess er að búa til einstaklega fínan rafeindageisla (um það bil nokkra nanómetra í þvermál) sem skannar yfirborð sýnisins á meðan hann vekur upp ýmis merki.
(2) Rafræn merkjaöflun og vinnslukerfi
Í sýnishólfinu hefur rafeindageislinn víxlverkun við sýnið til að mynda margs konar merki, þar á meðal aukarafeindir, bakdreifðar rafeindir, röntgengeislar, frásogaðar rafeindir, rússneskar (Auger) rafeindir og fleira. Meðal ofangreindra merkja eru efri rafeindir mikilvægust, sem eru ytri rafeindir sem örvaðar eru af rafeindum sem falla í sýnisatómin, og myndast á svæðinu nokkrum nanómetrum til tugum nanómetra undir yfirborði sýnisins. Myndunarhraði ræðst aðallega af formgerð og samsetningu sýnisins. Skanna rafeindasmásjá myndin vísar venjulega til aukarafeindamyndarinnar, sem er gagnlegasta rafeindamerkið til að rannsaka yfirborðs landslag sýnisins. Kannari skynjarans sem greinir aukarafeindirnar er sviðarinn. Þegar rafeindirnar lenda í blásara myndast ljós í blásara. Þetta ljós er sent í gegnum ljóspípuna í ljósmargfaldarrörið, sem breytir ljósmerkinu í straummerki, sem síðan fer í gegnum formögnun og myndbandsmögnun umbreytir straummerkinu í spennumerki, sem að lokum er sent á netið á myndarör.
(3) Rafræn merkjaskjár og upptökukerfi
Skanna rafeindasmásjár myndir eru sýndar á bakskautsgeislaröri (myndarrör) og teknar upp með myndavél. Það eru tvenns konar myndrör, önnur er notuð til athugunar og hefur lægri upplausn og er langt eftirglóandi rör; hitt er notað fyrir ljósmyndaupptöku og er með hærri upplausn og er stutt eftirglóandi rör.
(4) Tómarúmskerfi og aflgjafakerfi
Tómarúmskerfi rafeindasmásjánnar samanstendur af vélrænni dælu og olíudreifingardælu. Aflgjafakerfið veitir tiltekið afl sem hver íhluti krefst.
3. Tilgangur skanna rafeindasmásjár
Grundvallarhlutverk skönnun rafeindasmásjáa er að fylgjast með yfirborði ýmissa föstra sýna í mikilli upplausn. Stórar dýptarskerpumyndir eru eiginleiki skannara rafeindasmásjáa, svo sem: líffræði, grasafræði, jarðfræði, málmvinnslu o.s.frv. Athuganir geta verið sýnisyfirborð, skorið yfirborð eða þversnið. Málmfræðingar eru ánægðir með að sjá óspillta eða slitna yfirborð beint. Rannsakaðu auðveldlega yfirborð oxíðs, kristalvöxt eða tæringargalla. Annars vegar getur það skoðað með beinum hætti fíngerð pappírs, vefnaðarvöru, náttúrulegs eða unaðs viðar og líffræðingar geta notað það til að rannsaka uppbyggingu lítilla, viðkvæmra sýna. Til dæmis: frjókornaagnir, kísilþörungar og skordýr. Á hinn bóginn getur það tekið þrívíddar myndir sem samsvara yfirborði sýnisins. Skönnun rafeindasmásjár hefur margs konar notkun í rannsóknum á föstum efnum og er sambærileg við önnur tæki. Fyrir fullkomna lýsingu á föstu efni, skönnun rafeindasmásjár.
