Giới thiệu các ứng dụng chính của kính hiển vi điện tử quét
Kính hiển vi điện tử quét là một thiết bị đa chức năng với nhiều tính năng vượt trội và là một trong những thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất, có thể thực hiện các phân tích cơ bản sau:
(1) Quan sát và phân tích hình thái ba chiều;
(2) Phân tích thành phần của các vi vùng trong khi quan sát hình thái.
(1) Quan sát vật liệu nano. Cái gọi là vật liệu nano là vật liệu rắn thu được bằng cách đúc áp suất với điều kiện giữ cho bề mặt sạch khi kích thước của các hạt hoặc vi tinh thể cấu thành vật liệu nằm trong phạm vi từ 0.1 đến 100 nm. Vật liệu nano có nhiều tính chất hóa lý độc đáo khác với các tính chất ở trạng thái tinh thể và vô định hình. Vật liệu nano có triển vọng phát triển rộng rãi và sẽ trở thành hướng chính của nghiên cứu vật liệu trong tương lai. Một tính năng quan trọng của kính hiển vi điện tử quét là độ phân giải cao, hiện được sử dụng rộng rãi để quan sát vật liệu nano.
② Để tiến hành phân tích vết nứt vật liệu. Một tính năng quan trọng khác của kính hiển vi điện tử quét là độ sâu trường ảnh lớn, hình ảnh giàu cảm giác ba chiều. Độ sâu tiêu cự của kính hiển vi điện tử quét so với kính hiển vi điện tử truyền qua lớn gấp 10 lần so với kính hiển vi quang học hàng trăm lần. Vì độ sâu trường ảnh lớn nên hình ảnh điện tử quét có ý nghĩa ba chiều, có dạng ba chiều, có thể cung cấp nhiều thông tin hơn các kính hiển vi khác, tính năng này rất có giá trị đối với người dùng. Kính hiển vi điện tử quét cho thấy hình thái đứt gãy từ góc độ sâu, độ sâu trường ảnh cao thể hiện bản chất của đứt gãy vật liệu, trong giảng dạy, nghiên cứu khoa học và sản xuất, có vai trò không thể thay thế trong việc phân tích nguyên nhân gây ra đứt gãy vật liệu, phân tích các nguyên nhân gây ra đứt gãy vật liệu. nguyên nhân gây ra tai nạn và tính hợp lý của quy trình là một phương tiện xác định mạnh mẽ.
③ Quan sát trực tiếp bề mặt ban đầu của mẫu vật lớn. Nó có thể quan sát trực tiếp mẫu thử có đường kính 100 mm, cao 50 mm hoặc kích thước lớn hơn mà không có bất kỳ hạn chế nào về hình dạng của mẫu và cũng có thể quan sát được các bề mặt gồ ghề, giúp loại bỏ sự cố khi chuẩn bị mẫu, và có thể thực sự quan sát mẫu vật như một thành phần vật chất của lớp lót khác (hình ảnh điện tử phản xạ ngược).
④Quan sát mẫu vật dày. Khi quan sát mẫu vật dày, có thể thu được độ phân giải cao và hình dáng chân thực nhất. Độ phân giải của kính hiển vi điện tử quét nằm giữa kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử truyền qua. Tuy nhiên, khi so sánh việc quan sát một mẫu vật dày, vì trong kính hiển vi điện tử truyền qua phải sử dụng phương pháp màng ghép và độ phân giải của màng ghép thường chỉ là 10 nm và việc quan sát không phải của bản thân mẫu vật. , do đó, sẽ thuận lợi hơn khi quan sát mẫu vật dày bằng kính hiển vi điện tử quét để có được thông tin thực tế về bề mặt mẫu vật.
⑤ Quan sát chi tiết từng khu vực của mẫu vật. Mẫu vật có phạm vi di chuyển rất lớn trong buồng mẫu. Khoảng cách làm việc của các kính hiển vi khác thường chỉ 2-3cm, do đó mẫu vật chỉ được phép di chuyển trong không gian hai độ. Tuy nhiên, ở kính hiển vi điện tử quét thì khác, do khoảng cách làm việc lớn (có thể lớn hơn 20 mm), độ sâu tiêu cự lớn (lớn hơn 10 lần so với kính hiển vi điện tử truyền qua) và không gian của buồng mẫu cũng lớn. lớn, do đó mẫu vật có thể được phép có sáu bậc tự do chuyển động trong ba bậc không gian (tức là ba bậc dịch chuyển không gian, ba bậc xoay không gian) và phạm vi chuyển động lớn, cực kỳ thuận tiện cho việc quan sát các mẫu vật có hình dạng bất thường về các chi tiết của các khu vực khác nhau.
(vi) Quan sát mẫu dưới trường nhìn rộng và độ phóng đại thấp. Trường quan sát để quan sát mẫu vật bằng kính hiển vi điện tử quét rộng. Trong kính hiển vi điện tử quét, trường nhìn F, cho phép quan sát đồng thời các mẫu vật, được xác định theo công thức sau: F=L/M [8].
Trong đó F - trường nhìn của phạm vi;
M - độ phóng đại của quan sát;
L - kích thước của màn huỳnh quang của ống.
Nếu kính hiển vi điện tử quét sử dụng ống 30 cm (12 inch), độ phóng đại 15 lần, phạm vi trường nhìn của nó lên tới 20 mm. trường nhìn rộng, việc quan sát hình dạng của mẫu với độ phóng đại thấp là cần thiết đối với một số lĩnh vực, chẳng hạn như điều tra tội phạm và khảo cổ học.
(7) Quan sát liên tục từ độ phóng đại cao đến độ phóng đại thấp. Phạm vi phóng đại rất rộng và không cần phải lấy nét thường xuyên. Phạm vi phóng đại của kính hiển vi điện tử quét rất rộng (từ 5 đến 200,000 lần có thể điều chỉnh liên tục) và có thể lấy nét tốt từ thời điểm cao đến thời điểm thấp, từ thời điểm thấp đến thời điểm quan sát liên tục mà không cần lấy nét lại, đặc biệt là thuận tiện cho việc phân tích tai nạn.
⑧ quan sát mẫu vật sinh học. Do chiếu xạ điện tử nên khả năng xảy ra hư hỏng và nhiễm bẩn mẫu vật là rất nhỏ. So sánh với các chế độ khác của kính hiển vi điện tử, vì khả năng quan sát của đầu dò điện tử được sử dụng trong dòng điện nhỏ (thường khoảng 10-10 ~ 10-12A) kích thước điểm chùm tia của đầu dò điện tử nhỏ (thường là 5 nm đến hàng chục nm) nanomet), năng lượng của đầu dò điện tử cũng tương đối nhỏ (điện áp gia tốc có thể nhỏ tới 2 kV) và không phải là điểm chiếu xạ cố định của mẫu, mà là phương pháp quét raster của chiếu xạ mẫu, do đó, do Do đó, mức độ hư hỏng và nhiễm bẩn của mẫu vật do chiếu xạ điện tử là rất nhỏ, điều này đặc biệt quan trọng đối với việc quan sát một số mẫu vật sinh học.
