Qual è il principio di funzionamento del microscopio elettronico a scansione?
Poiché per l'imaging TE viene utilizzata la microscopia elettronica a trasmissione, è necessario garantire che lo spessore del campione rientri nell'intervallo di dimensioni in cui il fascio di elettroni può penetrare. Per raggiungere questo obiettivo, sono necessari vari metodi di preparazione dei campioni ingombranti per trasformare campioni di grandi dimensioni a un livello accettabile per la microscopia elettronica a trasmissione.
L'obiettivo perseguito dagli scienziati è utilizzare direttamente le proprietà dei materiali della superficie del campione per l'imaging microscopico.
Grazie agli sforzi, questa idea è diventata realtà: microscopio elettronico a scansione (SEM).
SEM - Strumento di ottica elettronica che scansiona la superficie del campione osservato con un fascio di elettroni molto sottile, raccoglie una serie di informazioni elettroniche generate dall'interazione tra il fascio di elettroni e il campione, e immagini dopo la conversione e l'amplificazione. È uno strumento utile per studiare le strutture superficiali tridimensionali.
Il suo principio di funzionamento è:
Nel tubo della lente ad alto vuoto, il fascio di elettroni generato dal cannone elettronico viene focalizzato in un fascio sottile dalla lente di convergenza degli elettroni, quindi scansiona e bombarda la superficie del campione punto per punto per generare una serie di informazioni elettroniche (elettroni secondari, indietro elettroni di riflessione, elettroni di trasmissione, elettroni di assorbimento, ecc.). Il rilevatore riceve vari segnali elettronici, li amplifica tramite l'amplificatore elettronico e quindi li immette nel cinescopio controllato dalla griglia del cinescopio.
Quando si scansiona la superficie del campione con un fascio di elettroni focalizzato, a causa delle diverse proprietà fisiche e chimiche, del potenziale superficiale, della composizione elementare e della morfologia concava-convessa della superficie in diverse parti del campione, le informazioni elettroniche eccitate dal fascio di elettroni è diverso, con conseguente cambiamento costante dell'intensità del fascio di elettroni del tubo per imaging. Infine, sullo schermo fluorescente del tubo di imaging è possibile ottenere un'immagine corrispondente alla struttura superficiale del campione. A seconda dei diversi segnali elettronici ricevuti dal rilevatore, è possibile ottenere rispettivamente l'immagine degli elettroni retrodiffusi, l'immagine degli elettroni secondari e l'immagine degli elettroni di assorbimento del campione.
Come descritto sopra, un microscopio elettronico a scansione ha principalmente i seguenti moduli: modulo del sistema di ottica elettronica, modulo ad alta tensione, modulo del sistema del vuoto, modulo di rilevamento del microsegnale, modulo di controllo, modulo di controllo della tavola a microspostamento, ecc.
