ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการประยุกต์หลักของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดเป็นเครื่องมือมัลติฟังก์ชั่นที่มีคุณสมบัติเหนือกว่ามากมาย และเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ซึ่งสามารถทำการวิเคราะห์พื้นฐานดังต่อไปนี้:
(1) การสังเกตและการวิเคราะห์สัณฐานวิทยาสามมิติ
(2) การวิเคราะห์องค์ประกอบของไมโครภูมิภาคในขณะที่สังเกตสัณฐานวิทยา
(1) การสังเกตวัสดุนาโน วัสดุนาโนที่เรียกว่าเป็นวัสดุแข็งที่ได้จากการขึ้นรูปแบบกดภายใต้เงื่อนไขการรักษาพื้นผิวให้สะอาด เมื่อขนาดของอนุภาคหรือไมโครคริสตัลที่ประกอบเป็นวัสดุอยู่ในช่วง 0.1 ถึง 100 นาโนเมตร วัสดุนาโนมีคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์หลายประการที่แตกต่างจากสถานะผลึกและอสัณฐาน วัสดุนาโนมีแนวโน้มการพัฒนาในวงกว้างและจะกลายเป็นทิศทางสำคัญของการวิจัยวัสดุในอนาคต คุณลักษณะที่สำคัญของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดคือความละเอียดสูง ซึ่งปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเกตวัสดุนาโน
② เพื่อดำเนินการวิเคราะห์การแตกหักของวัสดุ คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดคือระยะชัดลึกที่กว้าง ภาพจึงเต็มไปด้วยความรู้สึกสามมิติ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนความลึกของโฟกัสมากกว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านซึ่งใหญ่กว่ากล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลถึง 10 เท่าหลายร้อยเท่า เนื่องจากระยะชัดลึกของภาพมีขนาดใหญ่ ดังนั้นภาพอิเล็กตรอนที่สแกนจึงเต็มไปด้วยความรู้สึกสามมิติด้วยรูปแบบสามมิติ จึงสามารถให้ข้อมูลได้มากกว่ากล้องจุลทรรศน์อื่นๆ คุณลักษณะนี้จึงมีคุณค่ามากสำหรับผู้ใช้ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแสดงสัณฐานวิทยาการแตกหักจากมุมสนามที่ลึกและลึกสูงนำเสนอสาระสำคัญของการแตกหักของวัสดุในการสอนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการผลิตมีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในการวิเคราะห์สาเหตุของการแตกหักของวัสดุ การวิเคราะห์ สาเหตุของอุบัติเหตุและความสมเหตุสมผลของกระบวนการเป็นวิธีการตัดสินใจที่ทรงพลัง
3 การสังเกตพื้นผิวเดิมของชิ้นงานขนาดใหญ่โดยตรง สามารถสังเกตชิ้นงานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. สูง 50 มม. หรือใหญ่กว่าได้โดยตรง โดยไม่มีข้อจำกัดด้านรูปร่างของชิ้นงาน นอกจากนี้ยังสามารถสังเกตพื้นผิวที่ขรุขระได้ ซึ่งช่วยลดปัญหาในการเตรียมตัวอย่าง และ สามารถสังเกตตัวอย่างได้อย่างแท้จริงว่าเป็นส่วนประกอบวัสดุของเยื่อบุต่างๆ (ภาพอิเล็กตรอนที่สะท้อนกลับ)
④การสังเกตชิ้นงานที่มีความหนา เมื่อสังเกตชิ้นงานที่มีความหนา จะได้ความละเอียดสูงและมีลักษณะที่สมจริงที่สุด ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดอยู่ระหว่างกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบการสังเกตของชิ้นงานที่มีความหนา เนื่องจากในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านจำเป็นต้องใช้วิธีฟิล์มผสม และความละเอียดของฟิล์มประกอบมักจะอยู่ที่ 10 นาโนเมตร และการสังเกตไม่ใช่ของชิ้นงานนั้นเอง ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะสังเกตชิ้นงานที่มีความหนาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดเพื่อรับข้อมูลที่แท้จริงของพื้นผิวของชิ้นงาน
⑤ สังเกตรายละเอียดของแต่ละพื้นที่ของชิ้นงานทดสอบ ชิ้นงานทดสอบมีระยะที่สามารถเคลื่อนย้ายได้กว้างมากในห้องเก็บตัวอย่าง โดยปกติแล้ว ระยะห่างในการทำงานของกล้องจุลทรรศน์อื่นๆ จะอยู่ที่ 2-3 ซม. เท่านั้น ดังนั้น ชิ้นงานจึงได้รับอนุญาตให้เคลื่อนที่ในพื้นที่ได้เพียงสององศาเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดจะแตกต่างกัน เนื่องจากระยะการทำงานมีขนาดใหญ่ (อาจมากกว่า 20 มม.) ความลึกโฟกัสมีขนาดใหญ่ (ใหญ่กว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดถึง 10 เท่า) และพื้นที่ของห้องเก็บตัวอย่างก็เช่นกัน มีขนาดใหญ่ ดังนั้นชิ้นงานจึงสามารถปล่อยให้มีอิสระในการเคลื่อนที่ได้หกองศาในอวกาศสามองศา (เช่น การแปลอวกาศสามองศา การหมุนอวกาศสามองศา) และช่วงของการเคลื่อนไหวมีขนาดใหญ่ ซึ่งสะดวกอย่างยิ่งสำหรับ การสังเกตตัวอย่างรูปทรงไม่สม่ำเสมอของรายละเอียดของภูมิภาคต่างๆ
(vi) การสังเกตตัวอย่างภายใต้ขอบเขตการมองเห็นที่กว้างและกำลังขยายต่ำ ขอบเขตการมองเห็นในการสังเกตตัวอย่างด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดมีขนาดใหญ่ ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด มุมมอง F ซึ่งช่วยให้สามารถสังเกตตัวอย่างพร้อมกันได้ จะถูกกำหนดโดยสูตรต่อไปนี้: F=L/M [8]
ที่ไหน F - ช่วงการมองเห็น;
M - กำลังขยายของการสังเกต;
L - ขนาดของหน้าจอฟลูออเรสเซนต์ของหลอด
หากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดใช้หลอดขนาด 30 ซม. (12 นิ้ว) กำลังขยาย 15 เท่า ช่วงการมองเห็นของมันสูงสุด 20 มม. มุมมองที่กว้าง การสังเกตรูปร่างของกลุ่มตัวอย่างด้วยกำลังขยายต่ำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับบางพื้นที่ เช่น การสืบสวนคดีอาชญากรรม และโบราณคดี
(7) การสังเกตอย่างต่อเนื่องตั้งแต่กำลังขยายสูงไปจนถึงกำลังขยายต่ำ ช่วงการขยายกว้างมากและไม่จำเป็นต้องโฟกัสบ่อยๆ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดมีช่วงกำลังขยายที่กว้างมาก (ตั้งแต่ 5 ถึง 200,000 เท่าที่สามารถปรับได้อย่างต่อเนื่อง) และการโฟกัสที่ดีอาจเริ่มจากเวลาสูงไปต่ำ จากต่ำไปสูงในการสังเกตอย่างต่อเนื่อง โดยไม่ต้องปรับโฟกัสใหม่ ซึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง สะดวกต่อการวิเคราะห์อุบัติเหตุ
⑧ การสังเกตตัวอย่างทางชีวภาพ เนื่องจากการฉายรังสีอิเล็กทรอนิกส์และการเกิดความเสียหายและการปนเปื้อนของชิ้นงานทดสอบมีน้อยมาก เมื่อเปรียบเทียบกับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบอื่น เนื่องจากการสังเกตของโพรบอิเล็กตรอนที่ใช้ในกระแสไฟฟ้ามีขนาดเล็ก (โดยทั่วไปประมาณ 10-10 ~ 10-12A) ขนาดลำแสงของโพรบอิเล็กตรอนมีขนาดเล็ก (ปกติ 5 นาโนเมตรถึงสิบ) นาโนเมตร) พลังงานโพรบอิเล็กตรอนก็ค่อนข้างน้อยเช่นกัน (แรงดันไฟฟ้าเร่งอาจมีขนาดเล็กถึง 2 กิโลโวลต์) และไม่ใช่จุดคงที่ของการฉายรังสีของชิ้นงานทดสอบ แต่เป็นวิธีการสแกนแรสเตอร์ของการฉายรังสีของชิ้นงานทดสอบ เนื่องจาก ดังนั้นระดับความเสียหายและการปนเปื้อนของชิ้นงานเนื่องจากการฉายรังสีอิเล็กตรอนจึงมีน้อยมาก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสังเกตตัวอย่างทางชีววิทยาบางชนิด
