マインドマップギャラリー 電子顕微鏡で観る
走査型電子顕微鏡分析、画像表示記録システムについてのマインドマップです。シグナルコレクタから出力された信号を陰極線受像管の電子線強度の変化に比例して変換し、蛍光面上に画像を取得します。サンプルの走査点によって生成される特定の物理信号に比例した明るさの変化の走査画像は、写真に記録されるか、デジタル形式でコンピュータに保存されます。
2022-12-13 20:26:53 に編集されました電子顕微鏡で観る
構成構造
電子光学系
電子銃、コンデンサーレンズ、対物レンズ、絞り、非点収差吸収体、試料室で構成されています。
効果
十分に小さい直径と十分な輝度を備えた走査電子ビームを提供し、電子銃からの電子ビームを高輝度で小さい直径(通常直径は 10nm 以下)の入射ビームに集束させて試料に衝突させ、さまざまな物理的現象を引き起こします。信号は実際にサンプルの情報の励起源として機能します。
スキャンシステム
構成:
スキャン信号発生器
スキャンアンプコントローラー
走査偏向コイル
効果
入射電子線を試料表面に走査させ、陰極線受像管の電子線を同期して蛍光面を走査させます。
サンプル表面への入射ビームの走査振幅を変更すると、走査画像の倍率が変わります。
信号検出増幅システム
信号は電気信号に変換され、増幅され、最終的に受像管に画像化され、デジタル画像として記録されます。
画像表示記録システム
信号収集器から出力された信号は陰極線受像管の電子線強度変化に比例変換され、蛍光板上には試料走査点から発生するある物理信号に比例して明るさが変化する走査像が得られます。同時に、写真で記録するか、デジタル形式でコンピュータに保存します。
標本配置システム
真空システム
この機能は、電子光学システムの正常な動作を保証することです。
パワーシステム
動作原理
特徴
(1) 簡単なサンプル調製方法
(2) 深い被写界深度、強力な 3 次元画像、識別と解釈が容易。
(3) 倍率範囲は15倍から数十万倍まで幅広くあります。
(4) 解像度がかなり高い
(5) 電子的な方法により、画像の品質を便利かつ効果的に制御および改善できます。
(6) 網羅的な分析が可能
撮像原理
それは、特定の時間と空間のシーケンスで点ごとに形成され、鏡の外側の受像管に表示されます。
イメージングプロセス (二次イメージングを例に挙げます)
電子銃から電子ビームが放出され、収束レンズと対物レンズによって電子ビームが縮小・収束して、一定のエネルギー、強度、スポット径を持った電子ビームが試料表面に形成されます。走査コイルの磁場の影響下で、入射電子ビームは、特定の時間および空間シーケンスでサンプル表面上でポイントごとにラスター走査を実行します。入射電子とサンプル間の相互作用により、サンプルから二次電子が励起されます。二次電子コレクタの働きにより、あらゆる方向に放出された二次電子が集められ、シンチレータまで加速されて光信号となり、ライトガイドを通って光電子増倍管に到達して電気信号となります。電気信号はビデオアンプによって増幅され、二次電子画像が形成されます。
パフォーマンス
分解能:走査型電子顕微鏡の分解能は二次電子像の分解能です
要因によって異なります
入射電子ビームスポットの直径
サンプルによる電子の散乱
得
式 M=A2/A1
式中、A1は試料上での電子線の走査振幅、A2は陰極線管の蛍光面上での電子線の走査振幅(蛍光面の一辺の長さ)である。
SEM画像のコントラスト
表面トポグラフィーのコントラスト
サンプルの表面形状に敏感な物理信号(二次電子)を受像管の変調信号として使用し、結果として生じる画像コントラスト
原子番号のコントラスト
走査電子ビームがサンプルに入射したときに発生する反射電子、吸収電子、特性 X 線などの信号は、サンプル表面の微小領域の原子番号や化学組成の違いに非常に敏感です。
特性X線
モーゼルの法則
λ=1/(Z-σ)2、σは定数
適用範囲
透過型電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡で使用される X 線エネルギー分光計 (EDS) は、サンプルの微量元素分析を実行できます。
2つの撮影モード
二次電子像
主に表面形態の観察に使用されます。
特徴
高解像度
明らかな影効果なし
被写界深度が深く、立体感が強い
試料から逃げる電子のエネルギーは小さい
反射電子像
形態を観察するだけでなく、組成の変化を反映することもできます。
特徴
低解像度
電子ビーム内の電子はより高いエネルギーを持っています
分析サンプルの調製方法
サンプル要件
塊状または粉末状の固体
揮発分が少なく真空中でも安定した状態を保つことができる
水分を含まない
表面は汚れていない
新しい骨折
特定の構造の詳細を露出するには、適切な浸食が必要です
消磁する
応用
ポリマー材料
多複合系の性能に及ぼす相構造と相界面間の相互作用の影響は、主に複合系の破面を観察することによって研究されます。
材料の破壊プロセスを分析する
複合材料の形態解析による強化・強化機構の研究
結晶性ポリマーの形態構造を研究する
X線微量分析
SEM と X 線エネルギー分光法 (EDS) を組み合わせて使用し、金属表面の無機コーティングの形成プロセスと化学組成を分析しました。
回路図