Il-prinċipju u l-istruttura tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar
Mikroskopju elettroniku tal-iskannjar, l-isem sħiħ tal-mikroskopju tal-elettron tal-iskannjar, l-Ingliż huwa mikroskopju tal-elettron tal-iskannjar (SEM), huwa strument ottiku elettroniku użat biex josserva l-istruttura tal-wiċċ tal-oġġetti.
1. Il-prinċipju tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar
Il-fabbrikazzjoni tal-mikroskopji elettroniċi tal-iskannjar hija bbażata fuq l-interazzjoni tal-elettroni mal-materja. Meta raġġ ta 'elettroni umani ta' enerġija għolja jibbumbardja l-wiċċ ta 'materjal, ir-reġjun ta' eċitazzjoni jipproduċi elettroni sekondarji, elettroni Auger, raġġi X karatteristiċi u raġġi X kontinwi, elettroni backscatered, elettroni ta 'trażmissjoni, u radjazzjoni elettromanjetika fil-viżibbli, ultravjola , u reġjuni infra-aħmar. . Fl-istess ħin, pari ta 'elettron-toqba, vibrazzjonijiet tal-kannizzata (phonons), u oxxillazzjonijiet tal-elettroni (plasmons) jistgħu wkoll jiġu ġġenerati. Pereżempju, il-ġbir ta 'elettroni sekondarji u elettroni backscatered jistgħu jiksbu informazzjoni dwar il-morfoloġija mikroskopika tal-materjal; il-ġbir tar-raġġi X jista 'jikseb informazzjoni dwar il-kompożizzjoni kimika tal-materjal. Il-mikroskopji elettroniċi tal-iskannjar jaħdmu billi jiskennjaw kampjun b'raġġ tal-elettroni estremament fin, elettroni sekondarji eċċitanti fuq il-wiċċ tal-kampjun. L-elettroni ta 'l-ewwel ordni jinġabru mid-ditekter, ikkonvertiti f'sinjali ottiċi mix-xpetpet hemmhekk, u mbagħad ikkonvertiti f'sinjali elettriċi permezz ta' tubi fotomultiplikaturi u amplifikaturi, li jikkontrollaw l-intensità tar-raġġ ta 'l-elettroni fuq l-iskrin tal-fosfru, u juru l-immaġni skanjata. f'sinkronizzazzjoni mar-raġġ tal-elettroni. L-immaġini huma stampi tridimensjonali li jirriflettu l-istruttura tal-wiċċ tal-kampjun.
2. L-istruttura tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar
(1) Barmil tal-lenti
Il-kanna tal-lenti tinkludi l-kanun tal-elettroni, il-lenti tal-kondensatur, il-lenti oġġettiva u s-sistema tal-iskannjar. Ir-rwol tiegħu huwa li jiġġenera raġġ ta 'elettroni estremament fin (madwar ftit nanometri fid-dijametru) li jiskenja l-wiċċ tal-kampjun filwaqt li jħeġġeġ sinjali varji.
(2) Sistema ta 'akkwist u pproċessar ta' sinjal elettroniku
Fil-kamra tal-kampjun, ir-raġġ tal-elettroni tal-iskannjar jinteraġixxi mal-kampjun biex jiġġenera varjetà ta 'sinjali, inklużi elettroni sekondarji, elettroni backscatered, raġġi-X, elettroni assorbiti, elettroni Russi (Auger), u aktar. Fost is-sinjali msemmija hawn fuq, l-aktar importanti huma elettroni sekondarji, li huma elettroni ta 'barra eċċitati minn elettroni inċidentali fl-atomi tal-kampjun, u huma ġġenerati fir-reġjun diversi nanometri għal għexieren ta' nanometri taħt il-wiċċ tal-kampjun. Ir-rata tal-ġenerazzjoni hija ddeterminata prinċipalment mill-morfoloġija u l-kompożizzjoni tal-kampjun. L-immaġni tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar ġeneralment tirreferi għall-immaġni tal-elettroni sekondarja, li hija l-aktar sinjal elettroniku utli biex tistudja t-topografija tal-wiċċ tal-kampjun. Is-sonda tad-ditekter li tiskopri l-elettroni sekondarji hija x-xpetpett. Meta l-elettroni jolqtu x-xpetillatur, id-dawl jiġi ġġenerat fix-xpetillatur. Dan id-dawl jiġi trażmess permezz tal-pajp tad-dawl għat-tubu fotomultiplikatur, li jikkonverti s-sinjal tad-dawl f'sinjal kurrenti, li mbagħad jgħaddi minn Preamplifikazzjoni u amplifikazzjoni tal-vidjo jikkonvertu s-sinjal kurrenti f'sinjal ta 'vultaġġ, li finalment jintbagħat lill-grilja tal- tubu stampa.
(3) Sistema ta 'wiri u reġistrazzjoni tas-sinjali elettroniċi
L-immaġini tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar jintwerew fuq tubu tar-raġġi cathode (tubu tal-istampa) u rrekordjati minn kamera. Hemm żewġ tipi ta 'tubi ta' l-istampa, wieħed jintuża għall-osservazzjoni u għandu riżoluzzjoni aktar baxxa u huwa tubu twil ta 'wara; l-ieħor huwa użat għar-reġistrazzjoni fotografika u għandu riżoluzzjoni ogħla u huwa tubu qasir afterglow.
(4) Sistema tal-vakwu u sistema ta 'provvista ta' enerġija
Is-sistema tal-vakwu tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar tikkonsisti minn pompa mekkanika u pompa tad-diffużjoni taż-żejt. Is-sistema tal-provvista tal-enerġija tipprovdi l-enerġija speċifika meħtieġa minn kull komponent.
3. L-iskop tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar
L-aktar funzjoni bażika tal-mikroskopji elettroniċi tal-iskannjar hija li tosserva l-uċuħ ta 'diversi kampjuni solidi b'riżoluzzjoni għolja. Immaġini ta 'fond kbir ta' kamp huma karatteristika ta 'osservazzjonijiet tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar, bħal: bijoloġija, botanika, ġeoloġija, metallurġija, eċċ. L-osservazzjonijiet jistgħu jkunu uċuħ tal-kampjuni, uċuħ maqtugħin jew cross-sections. Il-metallurġisti huma kuntenti li jaraw uċuħ verġni jew jintlibsu direttament. Studja faċilment l-uċuħ tal-ossidu, it-tkabbir tal-kristall jew id-difetti tal-korrużjoni. Min-naħa waħda, tista 'teżamina b'mod aktar dirett l-istruttura fina tal-karta, tessuti, injam naturali jew ipproċessat, u l-bijoloġisti jistgħu jużawha biex jistudjaw l-istruttura ta' kampjuni żgħar u fraġli. Pereżempju: partiċelli tal-polline, dijatomi u insetti. Min-naħa l-oħra, tista 'tieħu stampi tridimensjonali li jikkorrispondu mal-wiċċ tal-kampjun. Il-mikroskopija elettronika tal-iskannjar għandha firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet fl-istudju ta' materjali solidi, u hija komparabbli ma 'strumenti oħra. Għal karatterizzazzjoni sħiħa ta 'materjali solidi, mikroskopija elettronika tal-iskannjar.
