KÍNH HIỂN VI QUÉT ( SCANNING ELECTRON MICROSCOPE)

Hướng dẫn về các phương pháp hiển vi, mọi người đều có thể tiếp thu học tập 1 cách hiệu quả cũng như dễ áp dụng vào thực tế

Kính Hiển Vi Điện Tử

Quét (SEM)

Nhóm: 1 - Lớp: 124954

Kính hiển vi điện tử quét là gì?

Khái niệm về kính hiển vi điện từ quét (SEM):

Kính hiển vi điện tử quét (SEM) là một loại kính hiển vi điện tử có thể tạo ra ảnh với độ phâ

n giải cao của 

bề mặt mẫu vật bằng cách sử dụng một chùm điện tử  hẹp quét trên bề mặt mẫu

Kính hiển vi điện tử quét SEM là một kỹ thuật kiểmtra, phân tích không phá hủy 

Lịch sử hình thành và phát triển

Năm 1942 kính hiển viên điện tử quét đầu tiên được phát triển bởi Zworykin

Đến nay đã có nhiều thế hệ SEM tiên tiến được ra đời với những công nghệ vượt trội, hiệu năng cao,… và được áp dụng

vào nghiên cứu khoa học ở nhiều nước trên thế giới

Năm1948,W. Oatley ở Đại học Cambridge  phát triển kính hiển vi điện tử quét trô hình này và côn

g bố trong luận án tiến sĩ của D. McMullan với chùm điện tử hẹp có độ phân giải đến 500 Angstro

m. 

Từ những năm 1940-1950: Những máy SEM đầu tiên được giới thiệu tại trường đại học Công Nghệ Brno với tên thương

hiệu Tesla

Cấu tạo của kính hiển vi điện tử quét

Các bộ phận chính.

Súng phóng điện tử (Nguồn phát điện tử) 

Hệ thống các thấu kính từ  

Bộ phận tín hiệu detector

Buồng chân không chứa mẫu 

Thiết bị hiển thị 

Các bộ phận khác: Nguồn cấp điện, hệ thống

chân không, hệ thống làm lạnh, bơm chống rung,hệ thống chống nhiễm từ trường và điện trường

Súng phóng điện từ

Là nguồn phát ra chùm điện tử trong SEM 

Hoạt động trong khoảng 0 đến 30 Kv, có khi

là 60 Kv tùy thuộc thiết bị 

Điện tử phát ra từ súng phóng điện tử có hai kiểu phát xạ nhiệt điện tử

 và phát xạ trường 

Hệ thống các thấu kính

Gồm các hệ thống thấu kính hội tụ để hội tụ các chum điện tử bị phân kì thành

một điểm trên bề mặt chân không.

Hệ thống thấu kính gồm kính hội tụ 1,2 và vật kính.

Hệ thống chân không

Hệ thống nhận và tạo ảnh

Detector thứ cấp.

Detector điện tử tán xa ngược.

Nguyên tắc hoạt động

SEM tạo ra hình ảnh bằng Electron thứ cấp phản xạ từ bề mặt mẫu do chum song

electron ban đầu đập vào.

Trong SEM, trùm eletron nhỏ đước quét ngang qua mẫu, đồng thời tín hiệu

sinh ra được thu nhận vầ hình ảnh sẽ được hiển thị lại bằng cách ánh xạ tín

hiệu với vị trí của song theo từng điểm một.

Tín hiệu được quan sát trên cùng vị trí của mẫu khi trùm electro đến.

Các tính năng của SEM

Quan sát bề mặt mẫu rắn ở các độ

phóng đại khác nhau

Độ sâu trường quan sát lớn hơn rất nhiều so với kính hiển vi quang học, cho phép thu ảnh lập thể

Kết hợp với đầu thu phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) cho phép phân tích thành phần nguyên tố của vùng quan sát

Ưu nhược điểm của SEM

H I H I H I H I H I H I H I H I H I

Ưu điểm

Phân tích mà không cần phá hủy mẫu vật, có thể hoạt động ở chân không thấp

Tại ảnh bằng phương phát quét nên ảnh có chiều sâu và chi tiết tốt hơn

Có thể chụp nhiều kiểu trên cùng một mẫu bằng việc thay đổi đầu thu

Mẫu quan sát phải đặt trong môi trường chân không và chỉ chụp được ảnh có mấu dẫn điện

Ảnh rù có chiều sâu nhưng chỉ quan sát đc bề mặt của mẫu vật

Ngăn suất phân giải kém hơn so với các kính hiển vi điện tử khác

Ứng dụng của SEM

Kính hiển vi điện tử quét được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

Kiểm tra chất bán dẫn

Kĩ thuật pháp y

Y học

Nghệ thuật

Ứng dụng của SEM trong khoa học vật liệu

Giúp nghiên cứu mà không cần phá hủy vật liệu

Cung cấp thông tin về hình ảnh cấu trúc và thành phần của vật liệu