หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนคืออะไร?
เนื่องจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านใช้ในการถ่ายภาพ TE จึงจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าความหนาของตัวอย่างอยู่ในช่วงขนาดที่ลำอิเล็กตรอนสามารถทะลุผ่านได้ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ จำเป็นต้องใช้วิธีการเตรียมตัวอย่างยุ่งยากหลายวิธีในการเปลี่ยนตัวอย่างขนาดใหญ่ให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้สำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน
เป้าหมายที่นักวิทยาศาสตร์ติดตามคือการใช้คุณสมบัติของวัสดุของวัสดุพื้นผิวตัวอย่างโดยตรงสำหรับการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์
ด้วยความพยายาม แนวคิดนี้จึงกลายเป็นความจริง - กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM)
SEM - เครื่องมือเกี่ยวกับทัศนศาสตร์อิเล็กตรอนที่สแกนพื้นผิวของตัวอย่างที่สังเกตด้วยลำอิเล็กตรอนที่บางมาก รวบรวมข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ชุดหนึ่งที่สร้างขึ้นโดยปฏิสัมพันธ์ระหว่างลำอิเล็กตรอนกับตัวอย่าง และภาพหลังการแปลงและขยาย เป็นเครื่องมือที่เป็นประโยชน์ในการศึกษาโครงสร้างพื้นผิวสามมิติ
หลักการทำงานของมันคือ:
ในหลอดเลนส์สุญญากาศสูง ลำแสงอิเล็กตรอนที่สร้างโดยปืนอิเล็กตรอนจะถูกโฟกัสไปที่ลำแสงละเอียดโดยเลนส์คอนเวอร์เจนซ์อิเล็กตรอน จากนั้นจะสแกนและโจมตีพื้นผิวตัวอย่างทีละจุดเพื่อสร้างชุดข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ (อิเล็กตรอนรอง ด้านหลัง อิเล็กตรอนแบบสะท้อน อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน อิเล็กตรอนแบบดูดกลืน ฯลฯ) อุปกรณ์ตรวจจับจะรับสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ขยายสัญญาณด้วยเครื่องขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ จากนั้นจึงอินพุตสัญญาณเหล่านั้นลงในหลอดภาพที่ควบคุมโดยตารางหลอดภาพ
เมื่อสแกนพื้นผิวของตัวอย่างด้วยลำแสงอิเล็กตรอนที่โฟกัส เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่แตกต่างกัน ศักย์พื้นผิว องค์ประกอบขององค์ประกอบ และสัณฐานวิทยาเว้านูนของพื้นผิวในส่วนต่างๆ ของตัวอย่าง ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ที่ตื่นเต้นโดยลำอิเล็กตรอน จะแตกต่างกัน ส่งผลให้ความเข้มของลำอิเล็กตรอนของหลอดภาพเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง ในที่สุด สามารถรับภาพที่สอดคล้องกับโครงสร้างพื้นผิวของตัวอย่างได้บนหน้าจอฟลูออเรสเซนต์ของหลอดภาพ ตามสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ที่เครื่องตรวจจับได้รับ สามารถรับภาพอิเล็กตรอนแบบกระจายกลับ ภาพอิเล็กตรอนทุติยภูมิ และภาพอิเล็กตรอนดูดกลืนของตัวอย่างได้ตามลำดับ
ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนส่วนใหญ่มีโมดูลต่อไปนี้: โมดูลระบบเลนส์อิเล็กตรอน โมดูลไฟฟ้าแรงสูง โมดูลระบบสูญญากาศ โมดูลตรวจจับสัญญาณไมโคร โมดูลควบคุม โมดูลควบคุมตารางการเคลื่อนที่แบบไมโคร ฯลฯ
