स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का सिद्धांत और अनुप्रयोग
ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की तुलना में, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
(1) 120 मिमी × 80 मिमी × 50 मिमी तक के नमूना आकार के साथ, नमूने की सतह संरचना का सीधे निरीक्षण करने में सक्षम।
(2) नमूना तैयार करने की प्रक्रिया सरल है और इसे पतले स्लाइस में काटने की आवश्यकता नहीं है।
(3) नमूने को नमूना कक्ष में तीन आयामों में अनुवादित और घुमाया जा सकता है, ताकि इसे विभिन्न कोणों से देखा जा सके।
(4) क्षेत्र की गहराई बड़ी है, और छवि त्रि-आयामी अर्थ में समृद्ध है। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के क्षेत्र की गहराई ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी की तुलना में कई सौ गुना बड़ी है और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की तुलना में कई दस गुना बड़ी है।
(5) छवि की आवर्धन सीमा विस्तृत है, और रिज़ॉल्यूशन भी अपेक्षाकृत अधिक है। इसे दसियों से सैकड़ों हजारों गुना तक बढ़ाया जा सकता है, और इसमें मूल रूप से एक आवर्धक ग्लास, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप तक प्रवर्धन रेंज शामिल है। रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के बीच है, जो 3 एनएम तक पहुंचता है।
(6) इलेक्ट्रॉन बीम द्वारा नमूने की क्षति और संदूषण अपेक्षाकृत छोटा है।
(7) आकृति विज्ञान का अवलोकन करते समय, नमूने से उत्सर्जित अन्य संकेतों का उपयोग सूक्ष्म क्षेत्र संरचना विश्लेषण के लिए भी किया जा सकता है।
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की संरचना और कार्य सिद्धांत
(1) संरचना 1. मिरर ट्यूब
लेंस बैरल में एक इलेक्ट्रॉन गन, एक कंडेनसर, एक उद्देश्य और एक स्कैनिंग प्रणाली शामिल है। इसका कार्य एक बहुत ही महीन इलेक्ट्रॉन किरण (लगभग कुछ नैनोमीटर के व्यास के साथ) उत्पन्न करना है, और विभिन्न संकेतों को उत्तेजित करते हुए, नमूने की सतह पर इलेक्ट्रॉन किरण स्कैन करना है।
2. इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल संग्रह और प्रसंस्करण प्रणाली
नमूना कक्ष में, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन बीम विभिन्न प्रकार के सिग्नल उत्पन्न करने के लिए नमूने के साथ संपर्क करता है, जिसमें माध्यमिक इलेक्ट्रॉन, बैकस्कैटर इलेक्ट्रॉन, एक्स-रे, अवशोषण इलेक्ट्रॉन, ऑगर इलेक्ट्रॉन इत्यादि शामिल हैं। उपरोक्त संकेतों में से, सबसे महत्वपूर्ण एक है द्वितीयक इलेक्ट्रॉन, जो आपतित इलेक्ट्रॉन द्वारा उत्तेजित नमूना परमाणु में बाहरी इलेक्ट्रॉन है, नमूना सतह के नीचे कई एनएम से दसियों एनएम के क्षेत्र में उत्पन्न होता है, और इसकी उत्पादन दर मुख्य रूप से नमूने की आकृति विज्ञान और संरचना पर निर्भर करती है। सामान्यतया, स्कैनिंग विद्युत छवि द्वितीयक इलेक्ट्रॉन छवि को संदर्भित करती है, जो नमूनों की सतह आकृति विज्ञान का अध्ययन करने के लिए सबसे उपयोगी इलेक्ट्रॉनिक संकेत है। द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों का पता लगाने के लिए डिटेक्टर की जांच (चित्र 15 (2)) एक सिंटिलेटर है। जब इलेक्ट्रॉन सिंटिलेटर से टकराता है, तो उसमें प्रकाश उत्पन्न होता है। यह प्रकाश फोटोकंडक्टर द्वारा फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब में प्रेषित किया जाता है, और ऑप्टिकल सिग्नल को वर्तमान सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है। पूर्व प्रवर्धन और वीडियो प्रवर्धन के बाद, वर्तमान सिग्नल को वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है, और अंत में पिक्चर ट्यूब के ग्रिड में भेजा जाता है।
