Cyflwyniad i egwyddor cyfansoddiad microsgop electron
Mae microsgop electron yn cynnwys casgen lens, system gwactod a chabinet pŵer. Mae'r gasgen lens yn bennaf yn cynnwys gwn electron, lens electron, deiliad sampl, sgrin fflwroleuol a mecanwaith camera, sydd fel arfer yn cael eu cydosod i golofn o'r top i'r gwaelod; Mae'r system gwactod yn cynnwys pwmp gwactod mecanyddol, pwmp tryledu a falf gwactod, ac mae'n gysylltiedig â'r gasgen lens trwy biblinell echdynnu aer; Mae'r cabinet pŵer yn cynnwys generadur foltedd uchel, sefydlogwr cerrynt cyffro ac amrywiol unedau rheoli addasu.
Y lens electron yw'r rhan bwysicaf yng nghangen lens y microsgop electron. Mae'n defnyddio maes trydan gofodol neu faes magnetig sy'n gymesur ag echel y gasgen lens i blygu'r taflwybr electron i'r echelin i ffurfio ffocws, sy'n debyg i un y lens convex gwydr i ganolbwyntio'r trawst golau, felly fe'i gelwir yn y lens electron. Mae'r rhan fwyaf o ficrosgopau electron modern yn defnyddio lensys electromagnetig, ac mae'r maes magnetig cryf a gynhyrchir gan gerrynt excitation DC sefydlog iawn sy'n pasio trwy coil gydag esgidiau polyn yn canolbwyntio'r electronau.
Mae gwn electron yn gydran sy'n cynnwys catod poeth ffilament twngsten, grid a catod. Gall allyrru a ffurfio trawst electron gyda chyflymder unffurf, felly mae'n ofynnol i sefydlogrwydd foltedd cyflymu fod yn ddim llai nag un deg milfed.
Gellir rhannu microsgop electron yn ficrosgop electron trawsyrru, microsgop electron sganio, microsgop electron adlewyrchiad a microsgop electron allyriadau yn ôl strwythur a defnydd. Defnyddir microsgop electron trawsyrru (TEM) yn aml i arsylwi ar y strwythur deunydd mân na ellir ei wahaniaethu gan ficrosgop cyffredin. Defnyddir microsgop electron sganio (SEM) yn bennaf i arsylwi morffoleg arwyneb solet, a gellir ei gyfuno hefyd â diffractomedr pelydr-X neu sbectromedr ynni electron. Mae'r micro electron yn cael ei ffurfio trwy wasgaru pelydr electron gan atomau'r sampl. Yn rhan denau neu ddwysedd isel y sampl, mae'r trawst electron yn gwasgaru llai, felly mae mwy o electronau'n mynd trwy'r diaffram gwrthrychol ac yn cymryd rhan mewn delweddu, sy'n eu gwneud yn ymddangos yn fwy disglair yn y ddelwedd. I'r gwrthwyneb, mae rhan fwy trwchus neu ddwysach y sampl yn ymddangos yn dywyllach yn y ddelwedd. Os yw'r sampl yn rhy drwchus neu'n rhy drwchus, bydd cyferbyniad y ddelwedd yn dirywio a hyd yn oed yn cael ei niweidio neu ei ddinistrio trwy amsugno egni'r pelydr electron.
Mae top gasgen lens y microsgop electron trawsyrru yn gwn electron. Mae'r electronau'n cael eu hallyrru gan y catod poeth ffilament twngsten a'u canolbwyntio gan y lensys cyddwysydd cyntaf a'r ail lensys. Ar ôl i'r trawst electron fynd trwy'r sampl, caiff ei ddelweddu ar y drych canolradd gan y lens gwrthrychol, ac yna caiff ei chwyddo gam wrth gam gan y drych canolradd a'r drych taflunio, a'i ddelweddu ar y sgrin fflwroleuol neu'r plât ffotograffig.
Gellir newid chwyddhad y drych canolradd yn barhaus o sawl deg gwaith i sawl can mil o weithiau trwy addasu'r cerrynt cyffro. Trwy newid hyd ffocal y drych canolradd, gellir cael y ddelwedd microsgopig electron a'r ddelwedd diffreithiant electronau ar y rhan fach o'r un sampl. Er mwyn astudio'r samplau tafelli metel trwchus, datblygwyd microsgop electron foltedd uwch-uchel gyda foltedd cyflymu o 3500 kV gan Labordy Opteg Electron yn Dulos, Ffrainc.
Nid yw'r pelydr electron o sganio microsgop electron yn mynd drwy'r sampl, ond dim ond sganiau ar wyneb y sampl i gyffroi electronau eilaidd. Mae'r grisial pefriol a osodir wrth ymyl y sampl yn derbyn yr electronau eilaidd hyn ac yn modiwleiddio dwyster trawst electron y tiwb llun ar ôl ymhelaethu, gan newid y disgleirdeb ar sgrin y tiwb llun. Mae coil gwyro'r tiwb llun yn cadw sganio cydamserol â'r trawst electron ar yr wyneb sampl, fel bod sgrin fflwroleuol y tiwb llun yn dangos delwedd morffolegol yr arwyneb sampl, sy'n debyg i egwyddor weithredol setiau teledu diwydiannol.
Mae datrysiad sganio microsgop electron yn bennaf yn dibynnu ar ddiamedr y trawst electron ar wyneb y sampl. Y chwyddhad yw cymhareb yr osgled sganio ar y tiwb llun i'r amplitude sganio ar y sampl, y gellir ei newid yn barhaus o ddwsinau i gannoedd o filoedd o weithiau. Nid oes angen samplau tenau iawn i sganio microsgop electron; Mae gan y ddelwedd synnwyr tri dimensiwn cryf; Gellir dadansoddi cyfansoddiad y sylwedd trwy ddefnyddio gwybodaeth electronau eilaidd, electronau amsugnol a phelydrau-X a gynhyrchir gan y rhyngweithio rhwng y pelydr electron a'r sylwedd.
Mae gwn electron a chyddwysydd y microsgop electron sganio bron yr un fath â rhai'r microsgop electron trawsyrru, ond er mwyn gwneud y trawst electron yn deneuach, ychwanegir lens gwrthrychol a thryledwr astigmatig o dan y cyddwysydd, a dwy set o sganio mae coiliau perpendicwlar i'w gilydd hefyd yn cael eu gosod yn y lens gwrthrychol. Mae tabl sampl sy'n gallu symud, cylchdroi a gogwyddo wedi'i osod yn y siambr sampl o dan y lens gwrthrychol.
