Лекция № 14.
Сканирующая электронная микроскопия.
Способ растровой (или сканирующей) электронной микроскопии в настоящее время приобрел очень широкое распространение для исследования поверхности объемных образцов (РЭМ). А для исследования микроструктуры тонких фольг и пленок используется просвечивающая растровая электронная микроскопия (ПРЭМ).
Давайте рассмотрим схему (Слайд 2), показывающую электроны и электромагнитные волны, образующиеся при облучении образца пучком ускоренных электронов. Название прибора в значительной степени определяется тем, что прибор регистрирует: сканирующий электронный микроскоп, рентгеновский микроанализатор и т. д.
При взаимодействии электронов с веществом в условиях работы РЭМ (ускоряющее напряжение 10 – 50 кВ) основными являются неупругие столкновения падающих электронов с электронами атомов образца и упругие столкновения.
Обычный сканирующий электронный микроскоп регистрирует либо обратно рассеянные электроны, либо вторичные электроны, либо те и другие при наличии соответствующих переключающих фильтров. Если изолировать образец от микроскопа, можно получить изображение «тока через образец», используя электроны, поглощенные этим образцом.
Кроме того, образец испускает электромагнитные волны широкого спектра– от оптического диапазона (катодолюминисценция, использующаяся в световом эмиссионном микроскопе) до характеристического рентгеновского излучения, регистрируемого рентгеновским микроанализатором. Если образец достаточно тонкий, некоторые электроны проходят сквозь образец с незначительными потерями энергии. Именно такие электроны и регистрируются в просвечивающем растровом электронном микроскопе или обычном просвечивающем электронном микроскопе.
В зависимости от электрических свойств образца возможны прямые электрические измерения потенциала на образце (если он может заряжаться), измерения тока отраженных электронов, тока электронов, проходящих сквозь образец и тока, обусловленного поглощенными электронами.
Сканирующий оже-микроскоп позволяет обнаружить характеристические оже – электроны, являясь одновременно аналитеческим прибором и системой, формирующей изображение.
Обычный растровый электронный микроскоп (РЭМ), как и традиционный оптический микроскоп или ПЭМ, имеет линзовую систему. Но функция этой системы состоит в том, чтобы получить пучок электронов предельно малого сечения (зонд), обеспечивающий достаточно большую интенсивность ответного сигнала от участка образца, на который попадает этот пучок. Размер зонда в существующих конструкциях РЭМ может достигать 10 – 100 ангстрем.
На слайде 3 приведен схематический рисунок устройства этого микроскопа, а на слайде 4 приведена принципиальная схема РЭМ.
Чтобы получить информацию о микроструктуре достаточно большой площади, зонд заставляют обегать (сканировать) заданную площадь образца
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
