הבדלים בין מיקרוסקופים מטאלוגרפיים לאלקטרונים
עקרונות של מיקרוסקופיה סורקת אלקטרונים
מיקרוסקופ סורק אלקטרוני, בקיצור SEM, היא מערכת מורכבת; הוא מעבה טכנולוגיה אופטית אלקטרונית, טכנולוגיית ואקום, מבנה מכני עדין וטכנולוגיית בקרת מחשב מודרנית. מיקרוסקופ האלקטרונים הסורק אוסף את האלקטרונים הנפלטים על ידי אקדח האלקטרונים לאלומת אלקטרונים עדינה דרך עדשה אלקטרומגנטית רב-שלבית בפעולת מתח גבוה מואץ. סרוק את פני הדגימה כדי לעורר מידע שונה, ונתח את פני הדגימה על ידי קבלה, הגברה והצגת המידע. האינטראקציה של האלקטרונים המתרחשים עם המדגם מייצרת את סוגי המידע המוצגים באיור 1. התפלגות העוצמה הדו-ממדית של מידע זה משתנה עם המאפיינים של משטח המדגם (מאפיינים אלה כוללים מורפולוגיה של פני השטח, הרכב, כיוון גביש, תכונות אלקטרומגנטיות וכו'), והמידע שנאסף על ידי גלאים שונים מומר באופן רציף ופרופורציונלי. אות וידאו נשלח לצינור תמונה סרוק באופן סינכרוני והבהירות שלו מאופנת כדי לקבל תמונת סריקה המשקפת את מצב פני השטח של הדגימה. אם האות המתקבל על ידי הגלאי עובר דיגיטציה ומומר לאות דיגיטלי, ניתן לעבד אותו ולשמור אותו על ידי מחשב. מיקרוסקופ האלקטרונים הסורק משמש בעיקר לצפייה בדגימות עבות עם הבדלי גבהים וחספוס גדולים, כך שאפקט עומק השדה מודגש בתכנון, והוא משמש בדרך כלל לניתוח שברים ומשטחים טבעיים שלא עברו עיבוד מלאכותי.
מיקרוסקופ אלקטרוני ומיקרוסקופ מטאלוגרפי
1. מקורות אור שונים: מיקרוסקופים מטאלוגרפיים משתמשים באור הנראה כמקור האור, ומיקרוסקופים אלקטרונים סורקים משתמשים בקרני אלקטרונים כמקור האור להדמיה.
2. העיקרון שונה: המיקרוסקופ המטאלוגרפי משתמש בעיקרון של הדמיה אופטית גיאומטרית להדמיה, ומיקרוסקופ האלקטרונים הסורק משתמש בקרני אלקטרונים בעלות אנרגיה גבוהה כדי להפציץ את פני הדגימה כדי לעורר אותות פיזיקליים שונים על פני הדגימה, ולאחר מכן להשתמש בקרני אלקטרונים בעלות אנרגיה גבוהה. גלאי אותות כדי לקבל אותות פיזיים ולהמיר אותם למידע על תמונות.
3. הרזולוציה שונה: עקב הפרעות ודיפרקציה של האור, ניתן להגביל את הרזולוציה של המיקרוסקופ המטאלוגרפי ל-0 בלבד.2-0.5um. מכיוון שמיקרוסקופ האלקטרונים הסורק משתמש בקרני אלקטרונים כמקור האור, הרזולוציה שלו יכולה להגיע בין 1-3 ננומטר. לכן, תצפית הרקמה של המיקרוסקופ המטאלוגרפי שייכת לניתוח בקנה מידה מיקרוני, ותצפית הרקמה של מיקרוסקופ אלקטרוני סורק שייכת לניתוח בקנה מידה ננו.
4. עומק השדה שונה: עומק השדה של מיקרוסקופ מטאלוגרפי כללי הוא בין 2-3אממ, ולכן יש לו דרישות גבוהות במיוחד לגבי החלקות של פני הדגימה, כך שתהליך הכנת הדגימה הוא יחסית מורכב. למיקרוסקופ האלקטרונים הסורק יש עומק שדה גדול, שדה ראייה גדול והדמיה תלת מימדית, שיכולה לצפות ישירות במבנה העדין של פני השטח הלא אחידים של דגימות שונות.
