इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के गुण और अनुप्रयोग

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के गुण और अनुप्रयोग

1. स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का कार्य सिद्धांत

स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप नमूने की सतह को बिंदु दर बिंदु स्कैन और छवि देने के लिए एक केंद्रित इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करता है। नमूना थोक या पाउडर कण है, और इमेजिंग सिग्नल माध्यमिक इलेक्ट्रॉन, बैकस्कैटर इलेक्ट्रॉन या अवशोषित इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। उनमें से, द्वितीयक इलेक्ट्रॉन सबसे महत्वपूर्ण इमेजिंग सिग्नल हैं। इलेक्ट्रॉन गन द्वारा 5-35keV की ऊर्जा के साथ उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉन स्रोत के रूप में क्रॉस स्पॉट का उपयोग करते हैं, और कमी के माध्यम से एक निश्चित ऊर्जा, एक निश्चित बीम वर्तमान तीव्रता और एक बीम स्पॉट व्यास के साथ एक अच्छा इलेक्ट्रॉन बीम बनाते हैं। द्वितीयक कंडेनसर लेंस और ऑब्जेक्टिव लेंस का। स्कैनिंग कॉइल द्वारा संचालित, एक निश्चित समय और स्थान अनुक्रम के अनुसार नमूने की सतह को स्कैन करें। केंद्रित इलेक्ट्रॉन किरण द्वितीयक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन (और अन्य भौतिक संकेत) उत्पन्न करने के लिए नमूने के साथ संपर्क करती है, और द्वितीयक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन की मात्रा नमूने की सतह स्थलाकृति के साथ भिन्न होती है। द्वितीयक इलेक्ट्रॉन सिग्नल को डिटेक्टर द्वारा एकत्र किया जाता है और विद्युत सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है। वीडियो द्वारा प्रवर्धित किए जाने के बाद, इसे किनेस्कोप के ग्रिड में इनपुट किया जाता है, और किनेस्कोप की चमक जिसे घटना इलेक्ट्रॉन बीम के साथ समकालिक रूप से स्कैन किया जाता है, को एक माध्यमिक इलेक्ट्रॉन छवि प्राप्त करने के लिए संशोधित किया जाता है जो नमूने की सतह स्थलाकृति को दर्शाता है।

दूसरा, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में निम्नलिखित विशेषताएं हैं

(1) बड़े नमूने देखे जा सकते हैं (अर्धचालक उद्योग में बड़े व्यास देखे जा सकते हैं), और नमूना तैयार करने की विधि सरल है।

(2) क्षेत्र की गहराई ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से तीन सौ गुना अधिक है, जो खुरदरी सतहों और फ्रैक्चर के विश्लेषण और अवलोकन के लिए उपयुक्त है; छवि त्रि-आयामी, यथार्थवादी, पहचानने और समझाने में आसान है।

(3) आवर्धन की सीमा बड़ी है, आम तौर पर 15-200000 गुना, जो कम आवर्धन पर सामान्य सर्वेक्षण और बहु-चरण और बहु-संरचना के साथ विषम सामग्रियों के लिए उच्च आवर्धन पर अवलोकन और विश्लेषण के लिए सुविधाजनक है।

(4) इसका रिज़ॉल्यूशन काफी है, आम तौर पर 2-6 सेमी

(5) छवि की गुणवत्ता को इलेक्ट्रॉनिक तरीकों से प्रभावी ढंग से नियंत्रित और बेहतर बनाया जा सकता है, जैसे मॉड्यूलेशन द्वारा छवि कंट्रास्ट की सहनशीलता में सुधार किया जा सकता है, ताकि छवि के प्रत्येक भाग की चमक और अंधेरा मध्यम हो। दोहरे आवर्धन उपकरण या छवि चयनकर्ता का उपयोग करके, एक ही समय में फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर विभिन्न आवर्धन की छवियां या विभिन्न रूपों की छवियां देखी जा सकती हैं।

(6) विभिन्न कार्यों का विश्लेषण किया जा सकता है। जब एक्स-रे स्पेक्ट्रोमीटर से जुड़ा होता है, तो यह आकृति विज्ञान का अवलोकन करते हुए सूक्ष्म-घटक विश्लेषण कर सकता है; ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप और मोनोक्रोमेटर जैसे सहायक उपकरणों से सुसज्जित होने पर, यह कैथोडोफ्लोरेसेंस छवियों का निरीक्षण कर सकता है और कैथोडोफ्लोरेसेंस स्पेक्ट्रम विश्लेषण कर सकता है।

(7) विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में चरण संक्रमण और रूपात्मक परिवर्तनों का निरीक्षण करने के लिए हीटिंग, कूलिंग और स्ट्रेचिंग जैसे नमूना चरणों का उपयोग करके गतिशील परीक्षण किए जा सकते हैं।

तीन। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का अनुप्रयोग

यह सामग्री दोष विश्लेषण, धातुकर्म प्रक्रिया विश्लेषण, थर्मल प्रोसेसिंग विश्लेषण, मेटलोग्राफी, विफलता विश्लेषण इत्यादि में एक अनिवार्य उपकरण है। उदाहरण के लिए, एक सैन्य उद्यम के पास अपने बोली दस्तावेज़ में स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लिए निम्नलिखित आवश्यकताएं हैं: "उपकरण का यह सेट सामग्री सूक्ष्म क्षेत्रों, धातुकर्म दोषों और उत्पाद सामग्री की आंतरिक संरचना की रासायनिक संरचना का विश्लेषण और मापने के लिए उपयोग किया जाता है, और प्रक्रिया परिवर्तनों के लिए भी उपयोग किया जाता है। सामग्री की आंतरिक और सतह संरचना, आकृति विज्ञान में परिवर्तन का विश्लेषण और माप करें और दोष, आदि। साथ ही, प्रक्रिया को परिणामों के अनुसार निर्देशित किया जा सकता है।