Principio e applicazione del microscopio elettronico a scansione
Rispetto alla microscopia ottica e alla microscopia elettronica a trasmissione, la microscopia elettronica a scansione presenta le seguenti caratteristiche:
（1） In grado di osservare direttamente la struttura superficiale del campione, con dimensioni del campione fino a 120 mm × 80 mm × 50 mm.
（2） Il processo di preparazione del campione è semplice e non richiede il taglio a fette sottili.
（3） Il campione può essere traslato e ruotato in tre dimensioni nella camera del campione, in modo che possa essere osservato da varie angolazioni.
（4） La profondità di campo è ampia e l'immagine è ricca di senso tridimensionale. La profondità di campo della microscopia elettronica a scansione è diverse centinaia di volte maggiore di quella della microscopia ottica e diverse decine di volte maggiore di quella della microscopia elettronica a trasmissione.
（5） La gamma di ingrandimento dell'immagine è ampia e anche la risoluzione è relativamente alta. Può essere ingrandito da decine a centinaia di migliaia di volte e comprende sostanzialmente la gamma di amplificazione da una lente d'ingrandimento, un microscopio ottico a un microscopio elettronico a trasmissione. La risoluzione è tra la microscopia ottica e la microscopia elettronica a trasmissione, arrivando fino a 3 nm.
（6） Il danno e la contaminazione del campione da parte dei fasci di elettroni sono relativamente piccoli.
（7） Durante l'osservazione della morfologia, altri segnali emessi dal campione possono essere utilizzati anche per l'analisi della composizione della microzona.
La struttura e il principio di funzionamento della microscopia elettronica a scansione
（1） Struttura 1. Tubo specchio
Il barilotto dell'obiettivo comprende un cannone elettronico, un condensatore, un obiettivo e un sistema di scansione. La sua funzione è quella di generare un fascio di elettroni molto fine (con un diametro di circa pochi nanometri), e di far scansionare il fascio di elettroni sulla superficie del campione, stimolando vari segnali.
2. Sistema di raccolta ed elaborazione elettronica dei segnali
Nella camera del campione, il fascio di elettroni di scansione interagisce con il campione per generare una varietà di segnali, inclusi elettroni secondari, elettroni retrodiffusi, raggi X, elettroni di assorbimento, elettroni Auger, ecc. Tra i segnali di cui sopra, il più importante è il Gli elettroni secondari, che sono l'elettrone esterno nell'atomo del campione eccitato dall'elettrone incidente, vengono generati nell'area compresa tra diversi nm e decine di nm sotto la superficie del campione, e la sua velocità di produzione dipende principalmente dalla morfologia e dalla composizione del campione. In generale, l'immagine elettrica di scansione si riferisce all'immagine degli elettroni secondari, che è il segnale elettronico più utile per studiare la morfologia superficiale dei campioni. La sonda del rivelatore per la rilevazione degli elettroni secondari (Fig. 15 (2)) è uno scintillatore. Quando l'elettrone colpisce lo scintillatore, 1 genera luce al suo interno. Questa luce viene trasmessa dal fotoconduttore al tubo fotomoltiplicatore e il segnale ottico viene convertito in un segnale di corrente. Dopo la preamplificazione e l'amplificazione video, il segnale di corrente viene convertito in un segnale di tensione e infine inviato alla griglia del tubo catodico.
