स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के अनुप्रयोग
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप कई बेहतर गुणों वाला एक बहुक्रियाशील उपकरण है, और यह सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला उपकरण है। यह निम्नलिखित बुनियादी विश्लेषण कर सकता है:
(1) त्रि-आयामी आकृति का अवलोकन और विश्लेषण;
(2) आकृति विज्ञान का अवलोकन करते समय सूक्ष्म क्षेत्र का संघटन विश्लेषण किया जाता है।
① नैनोमटेरियल का निरीक्षण करें। तथाकथित नैनोमटेरियल्स उन ठोस सामग्रियों को संदर्भित करते हैं जो कणों या क्रिस्टलीयों पर दबाव डालकर प्राप्त की जाती हैं जो सामग्री को 0.1 से 100 एनएम की सीमा में बनाते हैं और सतह को साफ रखते हैं। नैनोमटेरियल्स में कई अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं जो क्रिस्टलीय और अनाकार अवस्था से भिन्न होते हैं। नैनोमटेरियल्स में व्यापक विकास संभावनाएं हैं और यह भविष्य के सामग्री अनुसंधान की प्रमुख दिशा बन जाएगी। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की एक महत्वपूर्ण विशेषता इसका उच्च रिज़ॉल्यूशन है, जिसका उपयोग नैनोमटेरियल्स का निरीक्षण करने के लिए व्यापक रूप से किया गया है।
② सामग्री फ्रैक्चर का विश्लेषण करें। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि क्षेत्र की गहराई बड़ी होती है और छवि त्रि-आयामीता से भरी होती है। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की फोकस गहराई ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की तुलना में 10 गुना और ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की तुलना में सैकड़ों गुना बड़ी होती है। छवि के क्षेत्र की बड़ी गहराई के कारण, प्राप्त स्कैन की गई इलेक्ट्रॉनिक छवि का आकार त्रि-आयामी होता है और यह अन्य सूक्ष्मदर्शी की तुलना में बहुत अधिक जानकारी प्रदान कर सकता है। यह फीचर यूजर्स के लिए काफी मूल्यवान है। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप द्वारा प्रदर्शित फ्रैक्चर आकृति विज्ञान गहरे स्तर और क्षेत्र की उच्च गहराई के परिप्रेक्ष्य से सामग्री फ्रैक्चर का सार प्रस्तुत करता है। यह शिक्षण, वैज्ञानिक अनुसंधान और उत्पादन में एक अपूरणीय भूमिका निभाता है। तर्कसंगतता का निर्धारण जैसे पहलू एक शक्तिशाली उपकरण हैं।
③ सीधे बड़े नमूने की मूल सतह का निरीक्षण करें। यह नमूने के आकार पर किसी भी प्रतिबंध के बिना, 100 मिमी के व्यास, 50 मिमी की ऊंचाई या बड़े आकार वाले नमूनों का सीधे निरीक्षण कर सकता है, और खुरदरी सतहों को भी देखा जा सकता है, जो नमूने तैयार करने की परेशानी से बचाता है और वास्तव में नमूनों का निरीक्षण करें स्वयं नमूने के विभिन्न भौतिक घटकों का कंट्रास्ट (बैक रिफ्लेक्शन इलेक्ट्रॉन छवि)।
④ मोटे नमूने का निरीक्षण करें। मोटे नमूनों का अवलोकन करते समय, यह उच्च रिज़ॉल्यूशन और सबसे यथार्थवादी आकार प्राप्त कर सकता है। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का रिज़ॉल्यूशन प्रकाश माइक्रोस्कोपी और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के बीच होता है। हालाँकि, मोटे नमूनों के अवलोकन की तुलना करते समय, क्योंकि लेमिनेशन विधि अभी भी ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में उपयोग की जाती है, और लेमिनेशन का रिज़ॉल्यूशन केवल 10 एनएम तक पहुंच सकता है, और अवलोकन स्वयं नमूना नहीं है, इसलिए स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करें मोटे नमूनों का निरीक्षण करना अधिक लाभदायक है, और अधिक वास्तविक नमूना सतह की जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।
⑤ नमूने के प्रत्येक क्षेत्र का विवरण देखें। नमूना कक्ष में नमूने की गति की सीमा बहुत बड़ी है। अन्य सूक्ष्मदर्शी की कार्य दूरी आमतौर पर केवल 2 से 3 सेमी होती है, इसलिए वास्तव में, केवल नमूने को द्वि-आयामी अंतरिक्ष में ले जाने की अनुमति होती है। लेकिन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में यह बड़ी कार्य दूरी (20 मिमी से अधिक हो सकती है), फोकस की बड़ी गहराई (ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप से 10 गुना बड़ा) और नमूना कक्ष के बड़े स्थान के कारण भिन्न होता है। इसलिए, नमूने को त्रि-आयामी अंतरिक्ष में रखा जा सकता है। आंदोलन में स्वतंत्रता की 6 डिग्री हैं (अर्थात, त्रि-आयामी अंतरिक्ष अनुवाद, त्रि-आयामी अंतरिक्ष रोटेशन), और चल सीमा बड़ी है, जो बहुत सुविधा लाती है अनियमित आकार के नमूने के प्रत्येक क्षेत्र के विवरण का अवलोकन करना।
⑥नमूने को बड़े दृश्य क्षेत्र और कम आवर्धन के तहत देखें। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप द्वारा देखे गए नमूने का दृश्य क्षेत्र बड़ा है। एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में, देखने का क्षेत्र F जो एक ही समय में नमूने का निरीक्षण कर सकता है, निम्न सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है: F=L/M
सूत्र में, एफ——दृश्य सीमा का क्षेत्र;
एम - अवलोकन करते समय आवर्धन;
एल——पिक्चर ट्यूब का स्क्रीन आकार।
यदि स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप 30 सेमी (12 इंच) पिक्चर ट्यूब को अपनाता है, जब आवर्धन 15 गुना होता है, तो इसका दृश्य क्षेत्र 20 मिमी तक पहुंच सकता है। नमूनों की स्थलाकृति का निरीक्षण करने के लिए दृश्य का बड़ा क्षेत्र और कम आवर्धन कुछ क्षेत्रों के लिए आवश्यक है, जैसे कि आपराधिक जांच और पुरातत्व।
⑦ उच्च आवर्धन से निम्न आवर्धन तक निरंतर अवलोकन करें। आवर्धन की परिवर्तनीय सीमा बहुत व्यापक है, और बार-बार ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता नहीं है। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की आवर्धन सीमा बहुत व्यापक है (50,{1}} से 200,000 बार लगातार समायोज्य), और एक बार ध्यान केंद्रित करने के बाद, इसे उच्च आवर्धन से कम आवर्धन तक लगातार देखा जा सकता है, और पुनः फोकस किए बिना कम आवर्धन से उच्च आवर्धन तक। विश्लेषण विशेष रूप से सुविधाजनक है.
⑧ जैविक नमूनों का अवलोकन। इलेक्ट्रॉन विकिरण के कारण नमूने की क्षति और संदूषण की मात्रा बहुत कम है। अन्य इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी की तुलना में, क्योंकि अवलोकन के लिए उपयोग की जाने वाली इलेक्ट्रॉन जांच की धारा छोटी होती है (आम तौर पर लगभग 10 -10 ~ 10 -12ए), इलेक्ट्रॉन जांच का बीम स्पॉट आकार छोटा होता है (आमतौर पर 5 एनएम से दसियों नैनोमीटर), और इलेक्ट्रॉन जांच की ऊर्जा भी अपेक्षाकृत छोटी है (त्वरण वोल्टेज 2 केवी जितना छोटा हो सकता है), और नमूना एक निश्चित बिंदु पर विकिरणित नहीं होता है, लेकिन रैस्टर स्कैनिंग तरीके से विकिरणित होता है, इसलिए नमूने की क्षति और संदूषण इलेक्ट्रॉन विकिरण के कारण बहुत छोटा होता है, जो कुछ जैविक नमूनों के अवलोकन के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
⑨ गतिशील अवलोकन का संचालन करें। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में, इमेजिंग जानकारी मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक जानकारी होती है। आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उद्योग के तकनीकी स्तर के अनुसार, उच्च गति से बदलती इलेक्ट्रॉनिक जानकारी भी बिना किसी कठिनाई के समय पर प्राप्त, संसाधित और संग्रहीत की जा सकती है, इसलिए कुछ गतिशील प्रक्रिया अवलोकन किए जा सकते हैं। यदि नमूना कक्ष में हीटिंग, कूलिंग, झुकने, खींचने और आयन नक़्क़ाशी जैसे सहायक उपकरण स्थापित किए जाते हैं, तो चरण संक्रमण और फ्रैक्चर जैसी गतिशील परिवर्तन प्रक्रिया को टीवी डिवाइस के माध्यम से देखा जा सकता है। 10 नमूने की सतह स्थलाकृति से विभिन्न जानकारी प्राप्त करें। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में, न केवल इमेजिंग के लिए विभिन्न जानकारी उत्पन्न करने के लिए नमूने के साथ बातचीत करने के लिए घटना इलेक्ट्रॉनों का उपयोग किया जा सकता है, बल्कि सिग्नल प्रोसेसिंग विधियों के माध्यम से छवियों के लिए विभिन्न विशेष प्रदर्शन विधियों को भी प्राप्त किया जा सकता है, और सतह से जानकारी भी प्राप्त की जा सकती है। नमूने की आकृति विज्ञान. विभिन्न जानकारी प्राप्त करें. क्योंकि स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन छवि को एक ही समय में रिकॉर्ड नहीं किया जाता है, इसे लगभग दस लाख टुकड़ों में विघटित किया जाता है और क्रमिक रूप से रिकॉर्ड किया जाता है, ताकि स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप न केवल सतह आकृति विज्ञान का निरीक्षण कर सके, बल्कि संरचना और तत्वों का विश्लेषण भी कर सके। इलेक्ट्रॉन चैनल पैटर्न. क्रिस्टलोग्राफिक विश्लेषण के लिए, चयनित क्षेत्र का आकार 10μm से 2μm तक हो सकता है।
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की उपर्युक्त विशेषताओं और कार्यों के कारण, वैज्ञानिक शोधकर्ताओं द्वारा इस पर अधिक से अधिक ध्यान दिया गया है और यह अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा है। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का व्यापक रूप से सामग्री विज्ञान (धातु सामग्री, गैर-धातु सामग्री, नैनो सामग्री), धातु विज्ञान, जीव विज्ञान, चिकित्सा, अर्धचालक सामग्री और उपकरण, भूवैज्ञानिक अन्वेषण, कीट नियंत्रण, आपदा (आग, विफलता विश्लेषण) पहचान, आपराधिक टोही में उपयोग किया गया है। , रत्न पहचान, उत्पाद गुणवत्ता पहचान और औद्योगिक उत्पादन में उत्पादन प्रक्रिया नियंत्रण, आदि।
