ความแตกต่างระหว่างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบกล้องจุลทรรศน์โลหะ

ความแตกต่างระหว่างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบกล้องจุลทรรศน์โลหะ

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนตัวแรกของโลกถูกสร้างขึ้นในกรุงเบอร์ลินในปี พ.ศ. 2474 โดย M. Knoil และ E. Rusk โดยดัดแปลงออสซิลโลสโคปแบบหลอดเงาความเร็วสูงแบบถอดได้พร้อมเลนส์สามตัว กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านโดยใช้แหล่งกำเนิดอิเล็กตรอนแบบแคโทดเย็น และในปี พ.ศ. 2477 M. Knoil และ E. Rusk เพิ่มความละเอียดเป็น 500 Å กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) หรือเรียกโดยย่อว่า SEM เป็นระบบที่ซับซ้อนที่ควบแน่นเทคนิคเชิงแสงของอิเล็กตรอน เทคนิคสุญญากาศ และโครงสร้างทางกลที่ละเอียด

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning ElectronMicroscope) หรือเรียกย่อว่า SEM เป็นระบบที่ซับซ้อน เทคโนโลยีสูญญากาศเทคโนโลยีอิเล็กตรอนแบบควบแน่นโครงสร้างทางกลที่ดีและเทคโนโลยีการควบคุมคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัย SEM เป็นเอฟเฟกต์แรงดันไฟฟ้าสูงแบบเร่งของปืนอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากอิเล็กตรอนผ่านการบรรจบกันของเลนส์แม่เหล็กไฟฟ้าแบบหลายขั้นตอนเป็นลำแสงอิเล็กตรอนขนาดเล็ก การสแกนในพื้นผิวชิ้นงานทดสอบ การกระตุ้นข้อมูลที่หลากหลาย โดยการรับข้อมูลนี้ การขยายและการแสดงภาพ เพื่อวิเคราะห์พื้นผิวชิ้นงานทดสอบ ปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนที่ตกกระทบกับชิ้นงานทำให้เกิดประเภทของข้อมูลที่แสดงในรูปที่ 1 การกระจายความเข้มแบบสองมิติของข้อมูลนี้จะแตกต่างกันไปตามลักษณะของพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบ (ลักษณะเหล่านี้ได้แก่ สัณฐานวิทยาของพื้นผิว องค์ประกอบ การวางแนวของคริสตัล คุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ) เป็นเครื่องตรวจจับที่หลากหลายเพื่อรวบรวมข้อมูลตามลำดับ อัตราส่วนของข้อมูลที่แปลงเป็นสัญญาณวิดีโอ แล้วส่งไปยังการสแกนหลอดภาพพร้อมกันและการปรับความสว่าง คุณจะได้รับการตอบสนอง ไปยังพื้นผิวของแผนที่การสแกนชิ้นงานทดสอบ หากสัญญาณที่เครื่องตรวจจับได้รับถูกแปลงเป็นดิจิทัลและแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัล คอมพิวเตอร์ก็สามารถประมวลผลและจัดเก็บเพิ่มเติมได้ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดได้รับการออกแบบเป็นหลักสำหรับการสังเกตชิ้นงานบล็อกหนาที่มีความสูงต่างกันมากและความไม่สม่ำเสมอของภาพ ดังนั้น จึงได้รับการออกแบบเพื่อเน้นเอฟเฟกต์ระยะชัดลึก และโดยทั่วไปจะใช้ในการวิเคราะห์การแตกหักเช่นเดียวกับพื้นผิวธรรมชาติที่ไม่มี ได้รับการรักษาเทียม

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและกล้องจุลทรรศน์โลหะ
ประการแรก แหล่งกำเนิดแสงจะแตกต่างออกไป: กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาที่ใช้แสงที่มองเห็นเป็นแหล่งกำเนิดแสง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดโดยใช้ลำแสงอิเล็กตรอนเป็นการถ่ายภาพแหล่งกำเนิดแสง

ประการที่สอง หลักการแตกต่างกัน: กล้องจุลทรรศน์โลหะโดยใช้หลักการถ่ายภาพออพติกเรขาคณิตสำหรับการถ่ายภาพ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดโดยใช้การทิ้งระเบิดลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานสูงของพื้นผิวตัวอย่าง การกระตุ้นของสัญญาณทางกายภาพที่หลากหลายบนพื้นผิวของตัวอย่าง จากนั้นจึงใช้งาน ของเครื่องตรวจจับสัญญาณต่างๆ เพื่อรับสัญญาณทางกายภาพที่แปลงเป็นข้อมูลภาพ

ประการที่สาม ความละเอียดจะแตกต่างกัน: กล้องจุลทรรศน์โลหะเนื่องจากการรบกวนและการเลี้ยวเบนของแสง ความละเอียดจึงถูกจำกัดไว้ที่ 0.2-0.5um เท่านั้น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนเนื่องจากการใช้ลำอิเล็กตรอนเป็นแหล่งกำเนิดแสง ความละเอียดสามารถเข้าถึงได้ระหว่าง 1-3 นาโนเมตร ดังนั้นการสังเกตเนื้อเยื่อของกล้องจุลทรรศน์โลหะเป็นของการวิเคราะห์ระดับไมครอน การสังเกตเนื้อเยื่อของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนเป็นของระดับนาโนเมตร การวิเคราะห์.

ประการที่สี่ ความชัดลึกแตกต่างกัน: ระยะชัดลึกของกล้องจุลทรรศน์โลหะทั่วไประหว่าง 2-3um ดังนั้นความเรียบของพื้นผิวของตัวอย่างจึงมีข้อกำหนดที่สูงมาก ดังนั้นกระบวนการสุ่มตัวอย่างจึงค่อนข้างซับซ้อน ในขณะที่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดมีระยะชัดลึกที่กว้าง มุมมองที่กว้าง การถ่ายภาพที่อุดมไปด้วยความรู้สึกสามมิติ สามารถสังเกตตัวอย่างโครงสร้างจุลภาคพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอได้หลากหลายโดยตรง