Propriedades e Aplicações do Microscópio Eletrônico
1. O princípio de funcionamento do microscópio eletrônico de varredura
O microscópio eletrônico de varredura usa um feixe de elétrons focalizado para escanear e gerar imagens da superfície da amostra ponto por ponto. A amostra é a granel ou partículas de pó, e o sinal de imagem pode ser elétrons secundários, elétrons retroespalhados ou elétrons absorvidos. Entre eles, os elétrons secundários são o sinal de imagem mais importante. Os elétrons emitidos pelo canhão de elétrons com uma energia de 5-35keV usam o ponto cruzado como fonte de elétrons e formam um fino feixe de elétrons com uma certa energia, uma certa intensidade de corrente de feixe e um diâmetro de ponto de feixe através da redução da lente condensadora secundária e da lente objetiva. Impulsionado pela bobina de varredura, escaneie a superfície da amostra de acordo com uma determinada sequência de tempo e espaço. O feixe de elétrons focalizado interage com a amostra para gerar emissão de elétrons secundários (e outros sinais físicos), e a quantidade de emissão de elétrons secundários varia com a topografia da superfície da amostra. O sinal do elétron secundário é coletado pelo detector e convertido em um sinal elétrico. Depois de amplificado pelo vídeo, ele é inserido na grade do cinescópio, e o brilho do cinescópio que é digitalizado em sincronia com o feixe de elétrons incidente é modulado para obter uma imagem eletrônica secundária que reflete a topografia da superfície da amostra.
Em segundo lugar, o microscópio eletrônico de varredura tem as seguintes características
(1) Amostras grandes podem ser observadas (diâmetros maiores podem ser observados na indústria de semicondutores) e o método de preparação da amostra é simples.
(2) A profundidade de campo é grande, trezentas vezes a de um microscópio óptico, que é adequado para a análise e observação de superfícies ásperas e fraturas; a imagem é tridimensional, realista, fácil de identificar e explicar.
(3) A faixa de ampliação é grande, geralmente 15-200000 vezes, o que é conveniente para levantamento geral em baixa ampliação e observação e análise em alta ampliação para materiais heterogêneos com multifase e composição múltipla.
(4) Possui uma resolução considerável, geralmente 2-6cm
(5) A qualidade da imagem pode ser efetivamente controlada e melhorada por métodos eletrônicos, como a tolerância do contraste da imagem pode ser melhorada pela modulação, de modo que o brilho e a escuridão de cada parte da imagem sejam moderados. Usando um dispositivo de ampliação dupla ou um seletor de imagem, imagens de diferentes ampliações ou imagens de diferentes formas podem ser observadas na tela fluorescente ao mesmo tempo.
(6) A análise de várias funções pode ser realizada. Quando conectado a um espectrômetro de raios X, pode realizar análises de microcomponentes enquanto observa a morfologia; quando equipado com acessórios como um microscópio óptico e um monocromador, pode observar imagens de catodofluorescência e realizar análise de espectro de catodofluorescência.
(7) Os testes dinâmicos podem ser realizados usando estágios de amostra, como aquecimento, resfriamento e alongamento, para observar transições de fase e mudanças morfológicas sob diferentes condições ambientais.
três. Aplicação de Microscopia Eletrônica
É uma ferramenta indispensável na análise de defeitos de material, análise de processo metalúrgico, análise de processamento térmico, metalografia, análise de falha, etc. Por exemplo, uma empresa militar tem os seguintes requisitos para o microscópio eletrônico de varredura em seu documento de licitação: "Este conjunto de equipamentos é usado para analisar e medir a composição química de microrregiões de materiais, defeitos metalúrgicos e a estrutura interna de materiais de produtos, e também é usado para mudanças de processo. Analisar e medir a estrutura interna e superficial do material, mudanças na morfologia e defeitos, etc. Ao mesmo tempo, o processo pode ser guiado de acordo com os resultados.
