Introduzione alle principali applicazioni della microscopia elettronica a scansione
Il microscopio elettronico a scansione è uno strumento multifunzionale con molte proprietà superiori ed è uno degli strumenti più utilizzati, in grado di eseguire le seguenti analisi di base:
(1) Osservazione e analisi della morfologia tridimensionale;
(2) Analisi compositiva di microregioni osservando la morfologia.
(1) Osservazione dei nanomateriali. I cosiddetti nanomateriali sono materiali solidi ottenuti mediante stampaggio a pressione a condizione di mantenere la superficie pulita quando la dimensione delle particelle o dei microcristalli che compongono il materiale è compresa tra 0,1 e 100 nm. I nanomateriali hanno molte proprietà fisico-chimiche uniche che sono diverse da quelle degli stati cristallino e amorfo. I nanomateriali hanno un’ampia prospettiva di sviluppo e diventeranno la direzione chiave della futura ricerca sui materiali. Una caratteristica importante del microscopio elettronico a scansione è la sua alta risoluzione, che ora è ampiamente utilizzata per osservare i nanomateriali.
② Effettuare l'analisi della frattura del materiale. Un'altra caratteristica importante del microscopio elettronico a scansione è l'ampia profondità di campo, l'immagine è ricca di senso tridimensionale. Profondità di messa a fuoco del microscopio elettronico a scansione rispetto al microscopio elettronico a trasmissione 10 volte più grande del microscopio ottico centinaia di volte. Poiché la profondità di campo dell'immagine è ampia, l'immagine elettronica a scansione è ricca di senso tridimensionale, con forma tridimensionale e può fornire molte più informazioni rispetto ad altri microscopi, questa caratteristica è molto preziosa per l'utente. Il microscopio elettronico a scansione mostra la morfologia della frattura dall'angolo profondo e ad alta profondità di campo presenta l'essenza della frattura del materiale, nell'insegnamento, nella ricerca scientifica e nella produzione, ha un ruolo insostituibile nell'analisi della causa della frattura del materiale, nell'analisi del causa degli incidenti e la ragionevolezza del processo è un potente mezzo di determinazione.
③ Osservazione diretta della superficie originale di un campione di grandi dimensioni. Può osservare direttamente il campione con un diametro di 100 mm, un'altezza di 50 mm, o dimensioni maggiori, senza alcuna restrizione sulla forma del campione, e si possono anche osservare superfici ruvide, il che elimina il problema della preparazione dei campioni, e può realmente osservare il campione stesso come componente materiale del diverso rivestimento (immagine elettronica retroriflessa).
④Osservazione di campioni spessi. Osservando campioni spessi è possibile ottenere un'alta risoluzione e l'aspetto più realistico. La risoluzione della microscopia elettronica a scansione è compresa tra quella della microscopia ottica e quella della microscopia elettronica a trasmissione. Tuttavia, quando si confronta l'osservazione di un campione spesso, poiché nel microscopio elettronico a trasmissione è necessario utilizzare il metodo della pellicola composta, la risoluzione della pellicola composta è solitamente di soli 10 nm e l'osservazione non riguarda il campione stesso. , pertanto, è più favorevole osservare il campione spesso con il microscopio elettronico a scansione per ottenere informazioni reali sulla superficie del campione.
⑤ Osservare i dettagli di ciascuna area del campione. Il campione ha un campo mobile molto ampio nella camera del campione. La distanza di lavoro degli altri microscopi è solitamente di soli 2-3 cm, quindi il campione può muoversi solo in due gradi di spazio. Tuttavia, nel microscopio elettronico a scansione la situazione è diversa, poiché la distanza di lavoro è ampia (può essere superiore a 20 mm), la profondità focale è ampia (10 volte maggiore rispetto al microscopio elettronico a trasmissione) e anche lo spazio della camera del campione è ampio. grande, quindi al campione possono essere consentiti sei gradi di libertà di movimento in tre gradi di spazio (cioè, tre gradi di traslazione spaziale, tre gradi di rotazione spaziale), e l'intervallo di movimento è ampio, il che è estremamente conveniente per l'osservazione su esemplari di forma irregolare dei dettagli delle varie regioni.
(vi) Osservazione dei campioni con ampio campo visivo e basso ingrandimento. Il campo visivo per l'osservazione dei campioni con un microscopio elettronico a scansione è ampio. In un microscopio elettronico a scansione, il campo visivo F, che consente l'osservazione simultanea di campioni, è determinato dalla seguente formula: F=L/M [8].
Dove F - intervallo del campo visivo;
M - l'ingrandimento dell'osservazione;
L - la dimensione dello schermo fluorescente del tubo.
Se il microscopio elettronico a scansione utilizza un tubo da 30 cm (12 pollici), ingrandimento 15 volte, il suo campo visivo arriva fino a 20 mm. Per alcuni settori, come le indagini penali e l'archeologia, è necessario un ampio campo visivo e l'osservazione a basso ingrandimento della forma del campione.
(7) Osservazione continua da un ingrandimento elevato a un ingrandimento basso. La gamma di ingrandimento è molto ampia e non è necessario mettere a fuoco frequentemente. La gamma di ingrandimento del microscopio elettronico a scansione è molto ampia (da 5 a 200,000 volte regolabile in modo continuo) e una buona messa a fuoco può essere da tempi alti a tempi bassi, da tempi bassi a tempi alti osservazione continua, senza rimessa a fuoco, il che è particolarmente utile per l'analisi degli incidenti.
⑧ osservazione di campioni biologici. A causa dell'irradiazione elettronica, il verificarsi di danni e contaminazioni al campione è molto ridotto. Confronto con altre modalità di microscopia elettronica, poiché l'osservazione della sonda elettronica utilizzata nella corrente è piccola (generalmente circa 10-10 ~ 10-12A) la dimensione dello spot del fascio della sonda elettronica è piccola (solitamente da 5 nm a decine di nanometri), anche l'energia della sonda elettronica è relativamente piccola (la tensione di accelerazione può essere piccola fino a 2 kV) e non è un punto fisso di irradiazione del campione, ma un metodo di irradiazione a scansione raster del campione, quindi, a causa al Pertanto, il grado di danno e contaminazione del campione dovuto all'irradiazione elettronica è molto piccolo, il che è particolarmente importante per l'osservazione di alcuni campioni biologici.
