掃描電鏡圖像的形成需要各個(gè)系統相互配合,電子光學(xué)系統為掃描電鏡提供的電子束,信號探測系統將電子束與樣品相互作用產(chǎn)生的信號進(jìn)行采集與處理。電子光學(xué)系統內容請參考往期文章,本篇主要對掃描電鏡的信號探測系統進(jìn)行介紹。
激光掃描共聚焦顯微鏡是在傳統熒光顯微鏡成像的基礎上采用激光作為光源,通過(guò)使用激光掃描裝置和共軛聚焦裝置,利用計算機對所觀(guān)察的對象進(jìn)行數字圖像處理的現代化光學(xué)顯微鏡。它能以的分辨率采集細胞或組織內部的熒光標記圖像、觀(guān)察細胞或組織內部的微細結構和形態(tài)學(xué)變化、在亞細胞水平觀(guān)察胞內重要離子濃度或 pH 的變化、結合電生理技術(shù)觀(guān)察和記錄細胞的生理活動(dòng)。使用激光掃描共聚焦顯微鏡,還可以對觀(guān)察樣品進(jìn)行斷層掃描和成像、重構和分析細胞的三維空間結構。
蔡司解決方案在增材制造領(lǐng)域的應用范圍覆蓋粉末和材料分析,所使用的設備包括光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、X射線(xiàn)技術(shù)。
使用光學(xué)顯微鏡來(lái)測試金屬粉末的粒徑分布
使用SEM掃描電鏡對3D打印金屬粉末的球形度和實(shí)心性進(jìn)行分析
使用CT對粉末顆粒的寬高比和粒徑進(jìn)行分析
對于內部缺陷,蔡司的解決方案也能輕松檢測,比如微裂紋、分層、疲勞裂紋、盈利、孔隙率、粉末殘留物和氣孔等。
電子經(jīng)過(guò)一系列電磁透鏡成束后,打到樣品上與樣品相互作用,會(huì )產(chǎn)生二次電子、背散射電子、俄歇電子以及X射線(xiàn)等一系列信號。所以需要不同的探測器譬如二次電子探測器、X射線(xiàn)能譜分析儀等來(lái)區分這些信號以獲得所需要的信息。雖然X射線(xiàn)信號不能用于成象,但習慣上,仍然將X射線(xiàn)分析系統劃分到成象系統中。
有些探測器造價(jià)昂貴,比如Robinsons式背散射電子探測器,這時(shí),可以使用二次電子探測器代替,但需要設定一個(gè)偏壓電場(chǎng)以篩除二次電子。
掃描電鏡除能檢測二次電子圖像以外,還能檢測背散射電子、透射電子、特征x射線(xiàn)、陰極發(fā)光等信號圖像。其成像原理與二次電子像相同。在進(jìn)行掃描電鏡觀(guān)察前,要對樣品作相應的處理。
對樣品的要求
1、不會(huì )被電子束分解
2、在電子束掃描下熱穩定性要好
3、能提供導電和導熱通道
4、大小與厚度要適于樣品臺的安裝
5、觀(guān)察面應該清潔,物
6、進(jìn)行微區成分分析的表面應平整
7、磁性試樣要預先去磁,以免觀(guān)察時(shí)電子束受到磁場(chǎng)的影響
掃描電鏡及X射線(xiàn)能譜儀或電子探針為準確鑒定鋼中非金屬夾雜物屬性提供了非??煽康募夹g(shù),他可以將D類(lèi)等非金屬夾雜物的二維和三維形貌、與所含元素的X射線(xiàn)元素面分布圖、與其內含有元素或所含簡(jiǎn)單氧化物的重量百分數和原子百分數定量分析結果有機結合起來(lái),對這種D類(lèi)非金屬夾雜物給出一個(gè)全新的詮釋。由此,作者提出了非金屬夾雜物的相結構概念