מבוא למאפייני ביצועי מיקרוסקופ אלקטרונים סורק
ישנם סוגים שונים של מיקרוסקופים אלקטרונים סורקים, ולסוגים שונים של מיקרוסקופים אלקטרונים סורקים יש ביצועים שונים. לפי סוג אקדח האלקטרונים, ניתן לחלק אותו לשלושה סוגים: אקדח אלקטרונים פליטת שדה, אקדח תיל טונגסטן ולנטנום הקסבוריד [5]. ביניהם, ניתן לחלק את מיקרוסקופ האלקטרונים סורקת פליטת שדה למיקרוסקופיה סורקת אלקטרונים פליטת שדה קר ולמיקרוסקופיה סורקת אלקטרונים פליטת שדה תרמית בהתאם לביצועי מקור האור. מיקרוסקופ האלקטרונים סורק פליטת שדה קר דורש תנאי ואקום גבוהים, זרם האלומה אינו יציב, לפולט חיי שירות קצרים, ויש לנקות את קצה המחט באופן קבוע, המוגבלת לתצפית תמונה אחת, וטווח היישום הוא מוגבל; בעוד שמיקרוסקופ האלקטרונים סורק פליטת שדה תרמי הוא לא רק רציף הוא יכול לעבוד לאורך זמן, וניתן גם לשלב אותו עם מגוון אביזרים כדי להשיג ניתוח מקיף. בתחום הגיאולוגיה, אנחנו לא רק צריכים להתבונן במורפולוגיה המוקדמת של המדגם, אלא גם לנתח מאפיינים אחרים של המדגם בשילוב עם המנתח, כך שמיקרוסקופ אלקטרונים סורק פליטת שדה תרמי נמצא בשימוש נרחב יותר.
מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM) הוא מכשיר דיוק גדול לניתוח מורפולוגיה של מיקרו-דומיין ברזולוציה גבוהה. יש לו מאפיינים של עומק שדה גדול, רזולוציה גבוהה, הדמיה אינטואיטיבית, אפקט סטריאוסקופי חזק, טווח הגדלה רחב, וניתן לסובב ולהטות את הדגימה לבדיקה במרחב תלת מימדי. בנוסף, יש לו את היתרונות של מגוון רחב של דגימות מדידות, כמעט ללא נזק וזיהום של הדגימה המקורית, ורכישה בו-זמנית של מורפולוגיה, מבנה, הרכב ומידע קריסטלוגרפי. כיום נעשה שימוש נרחב במיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת במחקר מיקרוסקופי בתחומי מדעי החיים, פיזיקה, כימיה, צדק, מדעי כדור הארץ, מדעי החומרים וייצור תעשייתי. , סדימנטולוגיה, גיאוכימיה, גמולוגיה, מיקרופליאונטולוגיה, אסטרוגיאולוגיה, גיאולוגיה של נפט וגז, גיאולוגיה הנדסית וגיאולוגיה מבנית וכו'.
למרות שמיקרוסקופ האלקטרונים הסורק הוא כוכב עולה במשפחת המיקרוסקופים, בשל יתרונותיו הרבים, מהירות הפיתוח מהירה מאוד.
1. הרזולוציה של המכשיר גבוהה יחסית, וניתן לצפות בפרטים של כ-6 ננומטר על פני הדגימה דרך תמונת האלקטרון המשנית, אותה ניתן לשפר עוד יותר ל-3 ננומטר באמצעות אקדח אלקטרונים LaB6.
2 להגדלה של המכשיר יש טווח רחב וניתן לכוון אותו ברציפות. לכן, ניתן לבחור שדות ראייה שונים לתצפית בהתאם לצרכים, ובמקביל, ניתן לקבל בהגדלה גבוהה גם תמונות ברורות בעלות בהירות, שקשה להשיגן במיקרוסקופי אלקטרונים שידור כלליים.
3 התבוננות במדגם היא בעלת עומק שדה גדול, שדה ראייה גדול והתמונה מלאה בתלת מימד. זה יכול לצפות ישירות במשטח המחוספס עם גליות גדולות ותמונת שבר מתכת לא אחידה של המדגם, מה שגורם לאנשים להרגיש שהם נמצאים בעולם המיקרוסקופי.
4. הכנת הדוגמא פשוטה. כל עוד דגימת הבלוק או האבקה מעובדת מעט או לא מעובדת, ניתן למקם אותה ישירות במיקרוסקופ האלקטרונים הסורק לצורך תצפית, כך שהיא קרובה יותר למצב הטבעי של החומר.
5 זה יכול לשלוט ביעילות ולשפר את איכות התמונה באמצעות שיטות אלקטרוניות, כגון תחזוקה אוטומטית של בהירות וניגודיות, תיקון זווית הטיה לדוגמה, סיבוב תמונה, או לשפר את הסובלנות של ניגודיות התמונה באמצעות אפנון Y, ואת הבהירות והכהות של חלקים שונים של התמונה בינוני. באמצעות מכשיר הגדלה כפולה או בורר תמונה ניתן לצפות בתמונות בהגדלות שונות על מסך הפלורסנט בו זמנית.
6 לניתוח מקיף. התקן ספקטרומטר רנטגן מפיץ אורך גל (WDX) או ספקטרומטר רנטגן מפיץ אנרגיה (EDX) כך שיש לו את הפונקציה של בדיקה אלקטרונית ויוכל גם לזהות אלקטרונים מוחזרים, קרני רנטגן, קתודופלואורסצנטיות, אלקטרונים משודרים, אוגר אלקטרוניקה וכו'. הרחבת היישום של מיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת לשיטות ניתוח מיקרוסקופיות ומיקרו-אזוריות שונות מראה את הרבגוניות של מיקרוסקופיה סורקת אלקטרונים. בנוסף, זה יכול גם לנתח את המיקרו-אזור האופציונלי של המדגם תוך התבוננות בתמונת הטופוגרפיה; התקן את אביזר מחזיק דגימת המוליכים למחצה, וצפה ישירות בצומת ה-PN ובפגמים המיקרוסקופיים בטרנזיסטור או במעגל המשולב דרך מגבר התמונה של הכוח האלקטרו-מוטיבי. מאז בדיקות אלקטרוניות רבות של מיקרוסקופ אלקטרוני סורק הבינו בקרה אלקטרונית של מחשב אוטומטי וחצי אוטומטי, מהירות הניתוח הכמותי שופרה מאוד.
