กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดคืออะไร?

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เป็นอุปกรณ์ที่ได้รับภาพโดยการฉายรังสีพื้นผิวของตัวอย่างด้วยลำแสงอิเล็กตรอน และตรวจจับอิเล็กตรอนทุติยภูมิและอิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายกลับที่ปล่อยออกมาจากตัวอย่าง หลักการและคุณสมบัติของ SEM มีอธิบายไว้ด้านล่าง

หลักการ
การสร้างและการโฟกัสของลำอิเล็กตรอน: อิเล็กตรอนที่เกิดจากปืนอิเล็กตรอนจะถูกโฟกัสไปที่ลำแสงแคบด้วยเลนส์แม่เหล็กไฟฟ้า ลำแสงนี้พุ่งตรงไปยังพื้นผิวตัวอย่าง การสแกนลำแสงอิเล็กตรอน: พื้นผิวของตัวอย่างจะถูกสแกนทีละจุดด้วยลำแสงอิเล็กตรอน ในระหว่างการสแกน ลำแสงอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่อย่างประณีตผ่านพื้นผิวตัวอย่างในรูปแบบคงที่

การตรวจจับอิเล็กตรอนทุติยภูมิและอิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายกลับ:
เมื่อลำแสงอิเล็กตรอนชนกับตัวอย่าง อิเล็กตรอนทุติยภูมิและอิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายกลับจะถูกปล่อยออกมาจากพื้นผิวตัวอย่าง อิเล็กตรอนทุติยภูมิคืออิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นใกล้พื้นผิวของตัวอย่าง และอิเล็กตรอนที่สะท้อนคืออิเล็กตรอนที่ชนกับอะตอมของตัวอย่างและถูกเด้งกลับ
การสร้างภาพ: เครื่องตรวจจับจะวัดความเข้มของอิเล็กตรอนทุติยภูมิที่ปล่อยออกมาและอิเล็กตรอนที่สะท้อน และสร้างภาพพื้นผิวตัวอย่างตามสัญญาณ

คุณสมบัติ
การสังเกตโครงสร้างพื้นผิวโดยละเอียด: SEM ใช้อิเล็กตรอนทุติยภูมิในการสังเกตโครงสร้างพื้นผิวของตัวอย่างที่มีความละเอียดสูง คุณสามารถดูความผิดปกติเล็กน้อยและพื้นผิวพื้นผิวได้โดยละเอียด

การรับข้อมูลองค์ประกอบ:
เนื่องจากสัญญาณอิเล็กตรอนแบบกระจายกลับขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของตัวอย่าง จึงเป็นไปได้ที่จะประเมินการกระจายตัวขององค์ประกอบและคอนทราสต์ของเลขอะตอมบนพื้นผิวตัวอย่างได้
ระยะโฟกัสชัดลึกมาก: SEM มีระยะโฟกัสลึกมาก ซึ่งช่วยให้สามารถสังเกตสามมิติได้ ทำให้สามารถสังเกตพื้นผิวที่ไม่เรียบของตัวอย่างได้อย่างละเอียด

โหมดการตรวจจับต่างๆ:
นอกเหนือจากการตรวจจับอิเล็กตรอนทุติยภูมิแล้ว SEM ยังช่วยให้สังเกตได้ในโหมดต่างๆ เช่น การตรวจจับอิเล็กตรอนแบบกระจายกลับ และการตรวจจับรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะ ช่วยให้สามารถวิเคราะห์โครงสร้างตัวอย่าง องค์ประกอบ และข้อมูลคุณสมบัติทางกายภาพได้หลายแง่มุม

SEM ถูกนำมาใช้ในหลากหลายสาขา รวมถึงวัสดุศาสตร์ นาโนเทคโนโลยี วิทยาศาสตร์ชีวภาพ และอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ตัวอย่างเฉพาะ ได้แก่:
วัสดุศาสตร์: การสังเกตโครงสร้างจุลภาคและข้อบกพร่องบนพื้นผิววัสดุ
เซมิคอนดักเตอร์: การควบคุมคุณภาพและการวิเคราะห์ความล้มเหลวในกระบวนการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์
นาโนเทคโนโลยี: การสังเกตทางสัณฐานวิทยาของวัสดุนาโนและโครงสร้างนาโน
วิทยาศาสตร์ชีวภาพ: การสังเกตโครงสร้างพื้นผิวของเซลล์และเนื้อเยื่อ
นิติเวช: การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของหลักฐาน

โหมดการตรวจจับที่มีความละเอียดสูงและหลากหลายของ SEM ทำให้เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังอย่างยิ่งในสาขาการวิจัยที่หลากหลาย

การใช้งานกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด

กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดสามารถเพิ่มได้ถึงหลายแสนเท่า นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มความละเอียดได้ถึงหลายนาโนเมตร นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติที่ระยะชัดลึกและสังเกตความไม่สม่ำเสมอของตัวอย่างได้ง่าย เนื่องจากขีดจำกัดกำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลอยู่ที่ประมาณ 1,000 เท่า และขีดจำกัดความละเอียดอยู่ที่ประมาณ 150 นาโนเมตร จึงเป็นไปได้ที่จะสังเกตด้วยกำลังขยายที่สูงขึ้นและความละเอียดสูงขึ้น ตัวอย่างเช่น ใช้สำหรับการสังเกตสถานะพื้นผิวของวัสดุต่างๆ เช่น วัสดุเซมิคอนดักเตอร์และวัสดุเซรามิก การสังเกตจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรียและไวรัส และการสังเกตตัวอย่างทางชีววิทยา เช่น เซลล์

รวมข้อมูลเกี่ยวกับบริษัทการค้า