Kiedy elektrony z mikroskopu oddziałują z próbką, może to generować różnego rodzaju inne elektrony, fotony i promieniowanie. Dwa rodzaje elektronów niezbędne do obrazowania to elektrony wstecznie rozproszone (BSE) i elektrony wtórne (SE). Elektrony rozproszone wstecznie są odbijane z powrotem, gdy pierwotna wiązka elektronów oddziałuje z obiektem próbki. Są to oddziaływania elastyczne. Elektrony wtórne są inne, ponieważ pochodzą z atomów próbki i są wynikiem oddziaływań niesprężystych.
Jaka jest różnica między oddziaływaniami sprężystymi i niesprężystymi?
Oddziaływania sprężyste występują, gdy nie ma utraty energii elektronu pierwotnego, a kiedy to nastąpi, elektrony mogą zmieniać kierunek, ale nie zmieniają swojej długości fali. Oddziaływania nieelastyczne występują, gdy oddziaływanie powoduje utratę energii pierwotnego elektronu. BSE i SE zawierają różne rodzaje informacji. BSE pochodzą z głębszych obszarów próbki, podczas gdy SE pochodzą z obszarów powierzchniowych. Obrazy z BSE wykazują wysoką czułość na różnice w liczbach atomowych, które będą widoczne jako jaśniejsze lub ciemniejsze. Odwiedź: https://mikroskopelektronowy.pl/skaningowy-mikroskop-elektronowy/.
Obrazy SE zawierają bardziej szczegółowe informacje o powierzchni. Skaningowy mikroskop elektronowy wymaga różnych typów detektorów elektronów wstecznie rozproszonych i wtórnych. Zazwyczaj dla SE będzie to detektor Everharta-Thornleya. Składa się on ze scyntylatora wewnątrz klatki Faradaya. Ten detektor jest naładowany dodatnio, aby przyciągnąć SE. Do wykrywania BSE mikroskop będzie wykorzystywał detektory półprzewodnikowe, umieszczone nad próbką.
Co tworzy elektrony używane w SEM?
Istnieją trzy sposoby generowania elektronów, z których korzystają instrumenty SEM:
Działo emisji polowej – generuje silne pole elektryczne, które odciąga elektrony od atomów i generuje obrazy o wysokiej rozdzielczości. Wykorzystuje konstrukcję próżniową.
Włókno termionowe – wewnątrz mikroskopu ten wolfram nagrzewa się do białości, aż do wyemitowania elektronów. W intensywnych warunkach cieplnych jego żywotność wynosi około 100 godzin.
Katoda z heksaborku ceru – dziesięciokrotnie jaśniejsza od wolframu, to źródło elektronów zapewnia lepszy stosunek sygnału do szumu, lepszy stosunek i ma żywotność ponad 1500 godzin.
Pełnowymiarowe instrumenty zwykle wytwarzają rozdzielczości od 1 do 20 nm, podczas gdy modele stacjonarne będą generować rozdzielczości 20 nm lub większe.
