Principe et application du microscope électronique à balayage
Par rapport à la microscopie optique et à la microscopie électronique à transmission, la microscopie électronique à balayage présente les caractéristiques suivantes :
（1） Capable d'observer directement la structure de surface de l'échantillon, avec des tailles d'échantillon allant jusqu'à 120 mm × 80 mm × 50 mm.
（2） Le processus de préparation des échantillons est simple et ne nécessite pas de coupe en fines tranches.
（3） L'échantillon peut être translaté et tourné en trois dimensions dans la chambre d'échantillon, de sorte qu'il puisse être observé sous différents angles.
（4） La profondeur de champ est grande et l'image est riche en sens tridimensionnel. La profondeur de champ de la microscopie électronique à balayage est plusieurs centaines de fois supérieure à celle de la microscopie optique et plusieurs dizaines de fois supérieure à celle de la microscopie électronique à transmission.
（5） La plage de grossissement de l'image est large et la résolution est également relativement élevée. Il peut être agrandi de dizaines à des centaines de milliers de fois et comprend essentiellement la plage d'amplification allant d'une loupe, d'un microscope optique à un microscope électronique à transmission. La résolution se situe entre la microscopie optique et la microscopie électronique à transmission, atteignant jusqu'à 3 nm.
（6） Les dommages et la contamination de l'échantillon par les faisceaux d'électrons sont relativement faibles.
（7） Tout en observant la morphologie, d'autres signaux émis par l'échantillon peuvent également être utilisés pour l'analyse de la composition des microzones.
La structure et le principe de fonctionnement de la microscopie électronique à balayage
（1） Structure 1. Tube miroir
Le barillet d'objectif comprend un canon à électrons, un condenseur, un objectif et un système de balayage. Sa fonction est de générer un faisceau d'électrons très fin (d'un diamètre de l'ordre de quelques nanomètres), et de faire balayer le faisceau d'électrons à la surface de l'échantillon, tout en stimulant divers signaux.
2. Système électronique de collecte et de traitement des signaux
Dans la chambre d'échantillon, le faisceau d'électrons à balayage interagit avec l'échantillon pour générer une variété de signaux, notamment des électrons secondaires, des électrons rétrodiffusés, des rayons X, des électrons d'absorption, des électrons Auger, etc. Parmi les signaux ci-dessus, le plus important est le Les électrons secondaires, qui sont l'électron externe de l'atome de l'échantillon excité par l'électron incident, sont générés dans une zone de plusieurs nm à des dizaines de nm sous la surface de l'échantillon, et leur taux de production dépend principalement de la morphologie et de la composition de l'échantillon. D'une manière générale, l'image électrique par balayage fait référence à l'image des électrons secondaires, qui est le signal électronique le plus utile pour étudier la morphologie de surface des échantillons. La sonde du détecteur d'électrons secondaires (Fig. 15 (2)) est un scintillateur. Lorsque l’électron frappe le scintillateur, 1 y génère de la lumière. Cette lumière est transmise par le photoconducteur au tube photomultiplicateur et le signal optique est converti en signal de courant. Après pré-amplification et amplification vidéo, le signal de courant est converti en signal de tension, et finalement envoyé à la grille du tube image.
