ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับลักษณะการทำงานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดมีหลายประเภท และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดประเภทต่างๆ มีประสิทธิภาพการทำงานที่แตกต่างกัน ตามประเภทของปืนอิเล็กตรอน มันสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: ปืนยิงอิเล็กตรอนสนาม ปืนลวดทังสเตน และแลนทานัมเฮกซาบอไรด์ [5] ในหมู่พวกเขา กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแบบส่องกราดภาคสนามสามารถแบ่งออกเป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแบบส่องกราดในสนามเย็นและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแบบส่องกราดสนามความร้อนตามประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดแสง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดสนามเย็นต้องการสภาวะสุญญากาศสูง กระแสลำแสงไม่เสถียร อิมิตเตอร์มีอายุการใช้งานสั้น และจำเป็นต้องทำความสะอาดปลายเข็มเป็นประจำ ซึ่งจำกัดเฉพาะการสังเกตด้วยภาพเดียว และช่วงการใช้งานคือ ถูก จำกัด; ในขณะที่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแบบส่องกราดสนามความร้อนไม่เพียงแต่ทำงานต่อเนื่องเท่านั้น ยังสามารถทำงานได้เป็นเวลานาน และยังสามารถใช้ร่วมกับอุปกรณ์เสริมต่างๆ เพื่อให้ได้การวิเคราะห์ที่ครอบคลุม ในสาขาธรณีวิทยา เราไม่เพียงแต่ต้องสังเกตสัณฐานวิทยาเบื้องต้นของตัวอย่างเท่านั้น แต่ยังต้องวิเคราะห์คุณสมบัติอื่นๆ ของตัวอย่างร่วมกับเครื่องวิเคราะห์ด้วย ดังนั้นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดสนามความร้อนจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้น
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการวิเคราะห์สัณฐานวิทยาของโดเมนขนาดเล็กที่มีความละเอียดสูง มีลักษณะของระยะชัดลึกขนาดใหญ่ ความละเอียดสูง การถ่ายภาพที่ใช้งานง่าย เอฟเฟกต์สามมิติที่แข็งแกร่ง ช่วงการขยายที่กว้าง และตัวอย่างที่จะทดสอบสามารถหมุนและเอียงในพื้นที่สามมิติได้ นอกจากนี้ยังมีข้อได้เปรียบของตัวอย่างที่วัดได้หลากหลาย แทบไม่มีความเสียหายและการปนเปื้อนของตัวอย่างดั้งเดิม และได้มาซึ่งสัณฐานวิทยา โครงสร้าง องค์ประกอบ และข้อมูลผลึกศาสตร์พร้อมกัน ในปัจจุบัน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยทางจุลทรรศน์ในสาขาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ฟิสิกส์ เคมี ความยุติธรรม วิทยาศาสตร์โลก วัสดุศาสตร์ และการผลิตทางอุตสาหกรรม , ตะกอนวิทยา, ธรณีเคมี, อัญมณีศาสตร์, บรรพชีวินวิทยาจุลภาค, โหราศาสตร์, ธรณีวิทยาน้ำมันและก๊าซ, ธรณีวิทยาวิศวกรรม และธรณีวิทยาโครงสร้าง เป็นต้น
แม้ว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดจะเป็นดาวรุ่งในตระกูลไมโครสโคป แต่เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ จึงทำให้การพัฒนารวดเร็วมาก
1. ความละเอียดของเครื่องมือค่อนข้างสูง และสามารถสังเกตรายละเอียดประมาณ 6 นาโนเมตรบนพื้นผิวของตัวอย่างได้ผ่านภาพอิเล็กตรอนทุติยภูมิ ซึ่งสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมเป็น 3 นาโนเมตรได้โดยใช้ปืนอิเล็กตรอน LaB6
2 กำลังขยายของเครื่องดนตรีมีช่วงกว้างและปรับได้อย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงสามารถเลือกขอบเขตการมองเห็นที่แตกต่างกันสำหรับการสังเกตได้ตามความต้องการ และในขณะเดียวกันก็สามารถได้ภาพที่คมชัดพร้อมความสว่างสูงซึ่งยากต่อการมองเห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านทั่วไป ภายใต้กำลังขยายสูง
3 การสังเกตตัวอย่างมีความชัดลึกขนาดใหญ่ มุมมองกว้าง และภาพเต็มไปด้วยสามมิติ สามารถสังเกตพื้นผิวขรุขระที่มีคลื่นขนาดใหญ่ได้โดยตรง และภาพการแตกหักของโลหะที่ไม่สม่ำเสมอของตัวอย่าง ซึ่งทำให้ผู้คนรู้สึกเหมือนอยู่ในโลกแห่งกล้องจุลทรรศน์
4. การเตรียมตัวอย่างทำได้ง่าย ตราบใดที่ตัวอย่างที่เป็นก้อนหรือผงผ่านกระบวนการเล็กน้อยหรือไม่ผ่านกระบวนการ ก็สามารถใส่ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดได้โดยตรงเพื่อการสังเกต ดังนั้นจึงใกล้เคียงกับสภาพธรรมชาติของวัสดุมากขึ้น
5 สามารถควบคุมและปรับปรุงคุณภาพของภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ เช่น การบำรุงรักษาความสว่างและคอนทราสต์โดยอัตโนมัติ การแก้ไขมุมเอียงของตัวอย่าง การหมุนภาพ หรือปรับปรุงความคลาดเคลื่อนของคอนทราสต์ของภาพผ่านการมอดูเลต Y และความสว่างและความมืดของส่วนต่างๆ ของภาพในระดับปานกลาง การใช้อุปกรณ์ขยายภาพสองเท่าหรือตัวเลือกภาพ ทำให้สามารถสังเกตภาพที่มีกำลังขยายต่างกันบนหน้าจอเรืองแสงได้พร้อมกัน
6 สำหรับการวิเคราะห์ที่ครอบคลุม ติดตั้งเครื่องสเปกโตรมิเตอร์รังสีเอกซ์แบบกระจายความยาวคลื่น (WDX) หรือเครื่องสเปกโตรมิเตอร์รังสีเอกซ์แบบกระจายพลังงาน (EDX) เพื่อให้มีการทำงานของหัววัดอิเล็กตรอน และยังสามารถตรวจจับอิเล็กตรอนแบบสะท้อน, รังสีเอกซ์, แคโทโดฟลูออเรสเซนซ์, อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน, สว่านอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น การขยายการประยุกต์ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดไปสู่วิธีการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์และพื้นที่ระดับจุลภาคแบบต่างๆ แสดงให้เห็นถึงความอเนกประสงค์ของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด นอกจากนี้ยังสามารถวิเคราะห์พื้นที่ขนาดเล็กที่เลือกได้ของตัวอย่างในขณะที่สังเกตภาพภูมิประเทศ ติดตั้งอุปกรณ์เสริมตัวยึดตัวอย่างสารกึ่งตัวนำ และสังเกตจุดเชื่อมต่อ PN และจุดบกพร่องระดับจุลภาคในทรานซิสเตอร์หรือวงจรรวมโดยตรงผ่านเครื่องขยายภาพแรงเคลื่อนไฟฟ้า เนื่องจากโพรบอิเล็กทรอนิกส์ของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดจำนวนมากได้ตระหนักถึงการควบคุมอัตโนมัติและกึ่งอัตโนมัติของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ความเร็วในการวิเคราะห์เชิงปริมาณจึงได้รับการปรับปรุงอย่างมาก
