Principes et applications de la microscopie électronique à balayage (MEB)
Caractéristiques du microscope électronique à balayage
Comparé au microscope optique et au microscope électronique à transmission, le microscope électronique à balayage présente les caractéristiques suivantes :
(i) Il est capable d'observer directement la structure de la surface de l'échantillon et la taille de l'échantillon peut atteindre 120 mm x 80 mm x 50 mm.
(ii) Le processus de préparation des échantillons est simple, sans avoir à couper en fines tranches.
(iii) L'échantillon peut être translaté et tourné dans trois degrés d'espace dans la chambre d'échantillon, de sorte que l'échantillon puisse être observé sous différents angles.
(iv) La profondeur de champ est grande et l'image est riche en sens tridimensionnel. La profondeur de champ du SEM est des centaines de fois supérieure à celle du microscope optique et des dizaines de fois supérieure à celle du microscope électronique à transmission.
(E) la plage de grossissement de l'image est large, la résolution est également relativement élevée. Peut être agrandi d'une douzaine de fois à des centaines de milliers de fois, il comprend essentiellement la loupe, le microscope optique jusqu'à la plage de grossissement du microscope électronique à transmission. Résolution entre le microscope optique et le microscope électronique à transmission, jusqu'à 3 nm.
(vi) Les dommages et la contamination de l'échantillon par le faisceau d'électrons sont faibles.
(vii) Tout en observant la morphologie, d'autres signaux émis par l'échantillon peuvent être utilisés pour l'analyse de la composition microrégionale.
Structure et principe de fonctionnement du microscope électronique à balayage
(a) Structure 1. baril
Le canon comprend le canon à électrons, le miroir condenseur, l'objectif et le système de balayage. Son rôle est de produire un faisceau d'électrons très fin (diamètre de l'ordre de quelques nm), et de faire balayer le faisceau d'électrons dans la surface de l'échantillon, tout en excitant une variété de signaux.
Système de collecte et de traitement des signaux électroniques
Dans la chambre d'échantillon, le faisceau d'électrons à balayage interagit avec l'échantillon pour produire divers signaux, notamment des électrons secondaires, des électrons rétrodiffusés, des rayons X, des électrons absorbés, des électrons Auger, etc. Dans les signaux ci-dessus, les plus importants sont les électrons secondaires, qui sont les électrons externes des atomes de l'échantillon excités par les électrons incidents, générés dans la région de quelques nm à des dizaines de nm sous la surface de l'échantillon, et leur génération. le taux dépend principalement de la morphologie et de la composition de l’échantillon. L’image au microscope électronique à balayage est communément appelée image électronique secondaire, qui constitue le signal électronique le plus utile pour étudier la morphologie de surface de l’échantillon. Détection du détecteur d'électrons secondaires (Figure 15 (2) de la sonde est un scintillateur, lorsque les électrons frappent le scintillateur, 1 dans lequel la lumière est générée, cette lumière est transmise au tube photomultiplicateur par le conduit de lumière, le signal lumineux qui est converti en signal de courant, puis par le préamplificateur et l'amplification vidéo, le signal de courant est converti en signal de tension, et enfin envoyé à la porte du tube image.
