Rastrovací elektronový mikroskop
Rastrovací, nebo též skenovací, či řádkovací elektronový mikroskop (angl. scanning electron microscope, SEM), je elektronový mikroskop, který využívá k zobrazování pohyblivého svazku elektronů. Slouží převážně k topografické analýze různých materiálů převážně velmi malých objektů, či objektů s detaily které běžný optický mikroskop nerozpozná.
Obsah
Princip SEM[editovat | editovat zdroj]
Na každé místo vzorku je zaměřen úzký paprsek elektronů (prochází jej po řádcích – odtud řádkovací). Interakcí dopadajících elektronů s materiálem vzorku vznikají různě detekovatelné složky. Jak paprsek putuje po vzorku, mění se podle charakteru povrchu úroveň signálu v detektoru. Z těchto signálů je pak sestavován výsledný obraz.
Detektory SEM[editovat | editovat zdroj]
- SE detektor – detektor sekundárních elektronů. Nejpoužívanější typ detektoru. Má poměrně velkou rozlišovací schopnost během pozorování (5 - 15 nm).
- BSE detektor – detektor zpětně odražených elektronů. Podobné jako SE detektor. Menší rozlišovací schopnost (50 nm), ovšem je schopen monochromaticky odlišit různé materiály.
- TE detektor – detektor prošlých elektronů.
- EDS / WDS- detekce charakteristického RTG záření, používá se pro analýzu chemického složení vzorků. Metoda dokáže zjistit jaké prvky a v jakém množství se nacházejí ve vzorku.
- EBSD – difrakce zpětně odražených elektronů, používá se pro krystalografickou analýzu vzorků. Metoda dokáže přesně zjistit orientaci krystalové mřížky ve studovaném vzorku.
Elektronový tubus[editovat | editovat zdroj]
Zdrojem elektronů je elektronová tryska, nejčastěji wolframové žhavené vlákno, umístěné v tzv. Wehneltově válci.
Elektrony jsou urychlovány směrem k vzorku urychlovacím napětím (typicky 0,1-30kV).
Svazek elektronů (paprsek) je upravován, zaostřován elektromagnetickými čočkami. Tubus obsahuje zpravidla jednu nebo více kondenzorových čoček, objektivovou čočku, vychylovací cívky rastrů a cívky stigmátorů pro korekci astigmatismu. Dopad paprsku elektronů na vzorek způsobí emisi sekundárních elektronů, zpětně odražených elektronů, RTG záření a jiných signálů ze vzorku, které jsou pak detekovány a analyzovány.
Důležité pojmy[editovat | editovat zdroj]
- zvětšení - vzniká větším či menším vychýlením svazku pomocí rastrovacích cívek
- pracovní vzdálenost - vzdálenost na kterou je paprsek zaostřen objektivem
- proud ve stopě - proud (množství elektronů) dopadající na vzorek
- velikost stopy - průměr svazku v místě dopadu na vzorek
- rozlišení - schopnost rozlišit dva body (přibližně polovina stopy)
