掃描式電子顯微鏡以其高分辨率、大放大倍數、樣品制備簡單和綜合分析能力強等特點,在材料科學、生物醫學、地質學、電子元件檢測以及文物保護與鑒定等領域發揮著重要作用,是現代科學研究和工業生產中不可少的重要工具。
掃描式電子顯微鏡的作用:
1.材料科學研究:在金屬材料中,可用于觀察金屬的微觀結構,如晶界、位錯等缺陷,幫助研究材料的力學性能和加工性能。對于非金屬材料,如陶瓷、高分子材料等,可以觀察其表面形貌、孔隙結構等,為材料的制備和應用提供依據。
2.生物醫學領域:可對細胞、細菌、病毒等生物樣本進行觀察,獲取其形態、大小、結構等信息,有助于疾病的診斷和治療。還可用于觀察生物組織的結構,如血管、神經等,為醫學研究和臨床應用提供重要的參考依據。
3.地質學研究:能夠觀察巖石、礦物的微觀結構和組成,幫助地質學家了解地球的內部結構和演化過程。例如,通過掃描電鏡可以觀察到巖石中的礦物顆粒、孔隙、裂縫等微觀特征,為油氣勘探、礦產資源開發等提供重要的信息。
4.電子元件檢測:可用于檢測電子元件的表面缺陷、內部結構、焊接質量等,確保電子元件的可靠性和穩定性。在半導體芯片制造中,掃描電鏡可以用于觀察芯片的微觀結構和電路圖案,幫助工程師進行芯片的設計和制造。
以下是掃描式電子顯微鏡的測定步驟:
1.準備工作:確保室內環境干燥且無塵,接通掃描電子顯微鏡的電源,并使其處于合適的工作溫度。
2.樣品制備:將分散好的樣品滴于銅片上,干燥后將載有樣品的銅片粘在樣品座上的導電膠帶上(對于大顆粒樣品可直接將樣品粘在導電膠帶上)。對于導電性不好的樣品必須蒸鍍導電層,通常為蒸金。將樣品座置于蒸金室中,合上蓋子,打開通氣閥門,對蒸金室進行抽真空。選擇好適當的蒸金時間,達到真空度定好時間后加電壓并開始計時,保持電流值,時間到后關閉電壓,關閉儀器。取出樣品。
3.設置成像參數:使用控制軟件,設置所需的成像參數,包括放大倍數、電子束電壓、檢測器類型、掃描速度等。這些參數會影響圖像的分辨率和對比度。
4.觀察與調焦:啟動電子束并開始成像,在成像過程中實時觀察屏幕上的圖像,確保獲得所需的圖像質量。必要時根據觀察結果進行參數調整,包括調整放大倍數、電子束電壓、焦距等,以獲得更清晰的圖像。同時,調節聚焦旋鈕和像散旋鈕,使圖像達到最大清晰度。
5.數據記錄與保存:SEM軟件通常允許捕獲圖像和數據,將其保存在計算機中或導出到其他文件格式中以供進一步分析。
6.結束操作:成像完成后,關閉電子束并保存所有設置。移除樣品并將其妥善存儲。關閉掃描電鏡并斷電。