Giới thiệu về các đặc tính hoạt động của kính hiển vi điện tử quét
Có nhiều loại kính hiển vi điện tử quét khác nhau và các loại kính hiển vi điện tử quét khác nhau có hiệu suất khác nhau. Theo loại súng điện tử, nó có thể được chia thành ba loại: súng điện tử phát xạ trường, súng dây vonfram và hexaborua lantan [5]. Trong số đó, kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường có thể được chia thành kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường lạnh và kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường nhiệt theo hiệu suất của nguồn sáng. Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường lạnh yêu cầu điều kiện chân không cao, dòng tia không ổn định, bộ phát có tuổi thọ ngắn và đầu kim cần được làm sạch thường xuyên, điều này chỉ giới hạn trong một lần quan sát hình ảnh và phạm vi ứng dụng là giới hạn; trong khi kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường nhiệt không chỉ hoạt động liên tục mà còn có thể hoạt động trong thời gian dài mà còn có thể kết hợp với nhiều loại phụ kiện để đạt được phân tích toàn diện. Trong lĩnh vực địa chất, chúng ta không chỉ cần quan sát hình thái sơ bộ của mẫu mà còn cần phân tích các tính chất khác của mẫu kết hợp với máy phân tích, vì vậy kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường nhiệt được sử dụng rộng rãi hơn.
Kính hiển vi điện tử quét (SEM) là một công cụ có độ chính xác lớn để phân tích hình thái miền vi mô có độ phân giải cao. Nó có các đặc điểm về độ sâu trường ảnh lớn, độ phân giải cao, hình ảnh trực quan, hiệu ứng lập thể mạnh, phạm vi phóng đại rộng và mẫu cần kiểm tra có thể xoay và nghiêng trong không gian ba chiều. Ngoài ra, nó có ưu điểm là có nhiều loại mẫu có thể đo được, hầu như không làm hỏng và nhiễm bẩn mẫu ban đầu, đồng thời thu được thông tin về hình thái, cấu trúc, thành phần và tinh thể học. Hiện nay, kính hiển vi điện tử quét đã được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu hiển vi trong các lĩnh vực khoa học đời sống, vật lý, hóa học, tư pháp, khoa học trái đất, khoa học vật liệu và sản xuất công nghiệp. , Trầm tích, Địa hóa học, Đá quý, Vi cổ sinh vật học, Địa chất thiên thể, Địa chất dầu khí, Địa chất công trình và Địa chất kết cấu, v.v.
Mặc dù kính hiển vi điện tử quét là một ngôi sao đang lên trong họ kính hiển vi, nhưng do có nhiều ưu điểm nên tốc độ phát triển rất nhanh.
1. Độ phân giải của thiết bị tương đối cao và có thể quan sát các chi tiết khoảng 6nm trên bề mặt mẫu thông qua hình ảnh điện tử thứ cấp, hình ảnh này có thể được cải thiện hơn nữa thành 3nm bằng cách sử dụng súng điện tử LaB6.
2 Độ phóng đại của thiết bị có dải rộng và có thể điều chỉnh liên tục. Do đó, có thể chọn các trường quan sát khác nhau để quan sát theo nhu cầu, đồng thời, cũng có thể thu được hình ảnh rõ nét với độ sáng cao, điều mà kính hiển vi điện tử truyền qua thông thường khó đạt được, cũng có thể thu được dưới độ phóng đại cao.
3 Quan sát mẫu có độ sâu trường ảnh lớn, trường nhìn rộng và hình ảnh có đầy đủ ba chiều. Nó có thể quan sát trực tiếp bề mặt gồ ghề với độ nhấp nhô lớn và hình ảnh vết nứt kim loại không đồng đều của mẫu, khiến mọi người có cảm giác như đang ở trong thế giới vi mô.
4. Việc chuẩn bị mẫu rất đơn giản. Miễn là mẫu khối hoặc bột được xử lý nhẹ hoặc không được xử lý, nó có thể được đặt trực tiếp trong kính hiển vi điện tử quét để quan sát, do đó, nó gần với trạng thái tự nhiên của vật liệu hơn.
5 Nó có thể kiểm soát và cải thiện hiệu quả chất lượng hình ảnh thông qua các phương pháp điện tử, chẳng hạn như tự động duy trì độ sáng và độ tương phản, hiệu chỉnh góc nghiêng mẫu, xoay hình ảnh hoặc cải thiện khả năng chịu đựng độ tương phản của hình ảnh thông qua điều chế Y và độ sáng và bóng tối của các bộ phận khác nhau của hình ảnh Vừa phải. Sử dụng thiết bị phóng đại kép hoặc bộ chọn ảnh, có thể quan sát đồng thời các ảnh có độ phóng đại khác nhau trên màn huỳnh quang.
6 để phân tích toàn diện. Lắp đặt máy quang phổ tia X tán sắc bước sóng (WDX) hoặc máy quang phổ tia X tán sắc năng lượng (EDX) để nó có chức năng của đầu dò điện tử và cũng có thể phát hiện các điện tử phản xạ, tia X, huỳnh quang âm cực, điện tử truyền qua, thiết bị điện tử Auger v.v... Việc mở rộng ứng dụng của kính hiển vi điện tử quét sang các phương pháp phân tích vi khu vực và vi mô khác nhau cho thấy tính linh hoạt của kính hiển vi điện tử quét. Ngoài ra, nó cũng có thể phân tích vi vùng tùy chọn của mẫu trong khi quan sát hình ảnh địa hình; lắp đặt phụ kiện giữ mẫu bán dẫn và quan sát trực tiếp mối nối PN và các khuyết tật cực nhỏ trong bóng bán dẫn hoặc mạch tích hợp thông qua bộ khuếch đại hình ảnh lực điện động. Do nhiều đầu dò điện tử của kính hiển vi điện tử quét đã nhận ra điều khiển tự động và bán tự động của máy tính điện tử, nên tốc độ phân tích định lượng đã được cải thiện rất nhiều.
