Каталог товаров
Заказать звонок
Каталог
Keyence VHX-5000, D-micro

Keyence VHX-5000

Статья рассчитана на специалистов, ранее не имевших опыт работы с электронным микроскопом. В ней рассмотрены основные базовые понятия и прикладные особенности метода электронной микроскопии с точки зрения наблюдения различных материалов и образцов. Как и в оптической микроскопии, существует два типа наблюдения: просвечивающая электронная микроскопия, когда пучок электронов проходит сквозь препарат, и растровая сканирующая электронная микроскопия — когда регистрируется отраженные от поверхности объекта электроны. В этом разделе разбираем растровую электронную микроскопию.

Базовый принцип.

В привычном всем оптическом микроскопе источником света является видимый свет, обладающий средней длиной волны около 500 нм. Дифракционный предел ограничивает разрешение оптических микроскопов в пределе 0,2..0,3 мкм. Две точки располагающиеся ближе чем 0,2 мкм будут сливаться в одну, какие бы высококлассные объективы мы не использовали. Существуют способы повысить разрешение, снизив длину волны. Один из примеров – микроскопы DUV (Deep UV, глубокий ультрафиолет) Leica INM100 – источником света являлась ртутная лампа с пиком 248 нм. Соответственно теоретическое разрешение таких микроскопов было около 100 нм (реальное все же составляло порядка 200 нм).

Для того чтобы разрешить структуры менее 100 нм требуется принципиально более коротковолновое воздействие. Пучок электронов – отличное решение для этой цели.

Электронный микроскоп состоит из электронной колонны (электронной пушки), камеры с образцом и различных детекторов. Электронная пушка служит источником направленного пучка электронов, которыми бомбардируется образец. В результате взаимодействия электронов с образцом генерируются вторичные электроны, которые собираются детектором. Интенсивность сингала на детекторе зависит от топографии образца, так формируется изображение. Электронный пучок производит сканирование, т.е. движется по растру. В единицу времени прибор регистрирует изображение с одной точки поверхности объекта.

Вакуум. Пробоподготовка, зарядка образца

Для того чтобы электроны долетали до поверхности объекта и попадали в необходимую точку необходим вакуум. Так как в противном случае отсутствует возможность беспрепятственного движения электронов – они будут соударяться с молекулами кислорода и азота. Вакуум накладывает определенные условия на подготовку объекта к исследованию. Объект должен быть сухим, т.е. не содержать в себе газы или влажные материалы, так как при откачке камеры они будут разрушать образец и засорять внутренние части микроскопа.

Так как образцы находятся под воздействием электронов, они приобретают заряд. Чтобы заряд стекал с образца – образец должен быть токопроводящим. Если заряд с образца не будет стекать, то изображение, регистрируемое детектором, будет переэкспонированным без возможности различить детали. Столик микроскопа заземлен, поэтому образцы приклеиваются на токопроводящий скотч. Если образец не проводит электрический ток, то необходимо провести напыление такого образца токопроводящим металлом. Чаще всего применяется золото. Напыление происходит в установке ионно-плазменного напыления.

Действия при работе с влажными образцами

Если образец содержит влагу, чаще всего это биологические объекты, гельминты, простейшие, одноклеточные и т.п. То необходимо применять различные методики пробоподготовки или наблюдения, а именно:
1. Сушка в критической точке. Позволяет высушить объект, не меняя его структуру и форму.
2. Криостол. Замораживающий столик располагается непосредственно в камере микроскопа. Образец замораживается, и наблюдение проводится в состоянии заморозки.

cryo
Криостолик. Центральная часть с уплотнительной прокладкой устанавливается в окно камеры микроскопа. Сам стол (располагается справа на фото) находится внутри вакуумной камеры и удерживает образец в замороженном состоянии.

Детекторы. SE и BSE детектор

Coxem EM30 - SE BSE TOPO

После попадания электронов на поверхность образца происходят несколько процессов.
Первый – электроны пучка передают часть своей энергии электронам образца. В результате такого взаимодействия происходит выход электронов образца с приповерхностного слоя. Электроны вышедшие с поверхности образца (вторичные электроны) обладают небольшой кинетической энергией – а соответственно, небольшая разность потенциалов может их отклонить. Их собирает детектор вторичных электронов SE.

SE детектор дает отличную визуализацию поверхности образца (топографии). Обаладет высоким разрешением и хорошим соотношением сигнал шум из-за вышеперечисленных особенностей вторичных электронов.

Отраженные электроны (обратно рассеянные электроны) – электроны пучка, которые отразились от образца упругим рассеиванием. Интенсивность сигнала напрямую связана с атомным номером облучаемой поверхности образца. Таким образом детектор BSE (Back scattered electrons) дает информацию о структуре и плотности объекта исследования. Помимо этого, при взаимодействии электронов пучка с атомами исследуемого материала может генерироваться квант X-RAY рентгеновского излучения, по обработке спектра которого можно определить элементный анализ состава образца.

Электронные микроскопы в нашем каталоге. Напольные и настольные

Смотрите также:

Показать все
Электронная микроскопия

Электронная микроскопия

Статья рассчитана на специалистов, ранее не имевших опыт работы с электронным микроскопом. В ней рассмотрены…
Контроль толщины покрытий и упрочненного слоя

Контроль толщины покрытий и упрочненного слоя

Контроль толщины покрытий и упрочненного слоя выполняется с первичной подготовкой препарата. Из образца делает поперечный…
Минералогия и петрография

Минералогия и петрография

Минералогия и петрография - разделы науки, которые не обходятся без визуального наблюдения. Здесь необходимы визуальный…
Показать все
Подберем лабораторное оборудование для работы
Подберем лабораторное оборудование для работы
Закажите лабораторное оборудование указав контактные данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Этот сайт использует cookies.