Was ist das Funktionsprinzip des Rasterelektronenmikroskops?
Da für die TE-Bildgebung die Transmissionselektronenmikroskopie verwendet wird, muss sichergestellt werden, dass die Dicke der Probe innerhalb des Größenbereichs liegt, den der Elektronenstrahl durchdringen kann. Um dies zu erreichen, sind verschiedene umständliche Probenvorbereitungsmethoden erforderlich, um große Proben auf ein für die Transmissionselektronenmikroskopie akzeptables Niveau zu bringen.
Ziel der Wissenschaftler ist es, die Materialeigenschaften von Probenoberflächenmaterialien direkt für die mikroskopische Bildgebung zu nutzen.
Durch Bemühungen wurde diese Idee Wirklichkeit – Rasterelektronenmikroskop (REM).
SEM – Elektronenoptisches Instrument, das die Oberfläche der beobachteten Probe mit einem sehr dünnen Elektronenstrahl abtastet, eine Reihe elektronischer Informationen sammelt, die durch die Wechselwirkung zwischen dem Elektronenstrahl und der Probe erzeugt werden, und Bilder nach Umwandlung und Verstärkung. Es ist ein nützliches Werkzeug zur Untersuchung dreidimensionaler Oberflächenstrukturen.
Sein Funktionsprinzip ist:
In der Hochvakuum-Linsenröhre wird der von der Elektronenkanone erzeugte Elektronenstrahl durch die Elektronenkonvergenzlinse zu einem feinen Strahl fokussiert und scannt und bombardiert dann die Probenoberfläche Punkt für Punkt, um eine Reihe elektronischer Informationen zu erzeugen (Sekundärelektronen, Rückseite). Reflexionselektronen, Transmissionselektronen, Absorptionselektronen usw.). Der Detektor empfängt verschiedene elektronische Signale, verstärkt sie durch den elektronischen Verstärker und gibt sie dann in die vom Bildröhrengitter gesteuerte Bildröhre ein.
Beim Scannen der Probenoberfläche mit einem fokussierten Elektronenstrahl werden aufgrund der unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften, des Oberflächenpotentials, der Elementzusammensetzung und der konkav-konvexen Morphologie der Oberfläche an verschiedenen Stellen der Probe die durch den Elektronenstrahl angeregten elektronischen Informationen erzeugt unterschiedlich ist, was zu einer ständigen Änderung der Elektronenstrahlintensität der Bildröhre führt. Schließlich kann auf dem Fluoreszenzschirm der Bildröhre ein der Oberflächenstruktur der Probe entsprechendes Bild erhalten werden. Anhand der verschiedenen elektronischen Signale, die der Detektor empfängt, können jeweils das Rückstreuelektronenbild, das Sekundärelektronenbild und das Absorptionselektronenbild der Probe erhalten werden.
Wie oben beschrieben, verfügt ein Rasterelektronenmikroskop meist über die folgenden Module: Elektronenoptiksystemmodul, Hochspannungsmodul, Vakuumsystemmodul, Mikrosignalerkennungsmodul, Steuermodul, Mikroverschiebungstisch-Steuermodul usw.
