주사전자현미경은 어떻게 작동하나요?

특징 SEM-6200 주사 전자 현미경

주사 전자 현미경 (SEM)은 대물렌즈의 미세한 구조를 연구하는 데 사용되는 대규모, 고정밀 전자 광학 기기입니다. 자극된 전자 신호를 수신하고 표본 표면에 한 지점씩 집중된 전자빔 스캐닝을 통해 이미지를 형성합니다. 기계에는 다음과 같은 기능이 있습니다:

1. 그것은 거친 표면과 균열의 분석 및 관찰에 적용 가능한 넓은 피사계 심도를 가지고 있습니다. 이미지는 입체적이고 사실적이며 식별 및 설명이 쉽습니다.
2. 대규모 고체 표본의 표면 구조를 관찰하는 데 사용할 수 있습니다. 표본의 직경은 최대 15mm까지 가능합니다. 샘플 준비 및 전처리가 간단합니다.
3. 해상도는 4.5nm에 도달할 수 있습니다.
4. 확대 범위가 넓습니다. 다상 및 다조성 비균질 물질의 경우 저배율에서는 일반적인 관찰에 편리하고 고배율에서는 정밀하게 분석됩니다.
5. 조작은 간단합니다. 사용자는 단기 교육을 받은 후 숙달할 수 있습니다.
6. 전자공학과 컴퓨터 과학을 활용하면 이미지 품질을 적절하게 향상시킬 수 있습니다.
7. 더 많은 이미지 관찰 모드: 예를 들어 다중 채널은 사용자가 여러 감지기의 이미지를 동시에 관찰하는 데 도움이 될 수 있습니다.
8. 관찰 목적에 따라 사용자는 고온 단계, 저온 단계, 당김 단계 등 다양한 단계를 변경하여 동적 테스트를 수행하여 다양한 조건에서 상전이 및 변형을 관찰할 수 있습니다.
9. 악기의 확장성은 좋습니다. 사용자는 다양한 신호 감지 장치를 추가하여 다기능 분석을 수행할 수 있습니다. 예를 들어 X선 에너지 분광계를 사용하여 미세 영역 구성 요소 분석 또는 표본의 다양한 미세 영역 구성 요소에 대한 정성 및 정량 분석을 수행할 수 있습니다.
10. 윈도우 운영 체제; 조작 인터페이스는 친숙하고 간결하며 익히기 쉽습니다. 이미지는 동일한 화면에 표시되며 축소 또는 확대할 수 있습니다. 최대 이미지 해상도는 4096*4096*24입니다. 주변 장비에 대한 USB2.0 표준 통신 인터페이스이며 핫 플러그를 지원합니다.
11. 사전 설치된 이미지 처리 소프트웨어는 다양한 범용 이미지 형식과 다양한 이미지 형식 간의 변환을 지원합니다. 옵션인 이미지 처리 소프트웨어는 입자 분석과 같은 일련의 이미지 처리 기능을 강화합니다.

주요 목적 및 적용 범위

주사전자현미경(SEM)은 세라믹 재료 분석과 금속 재료 불량 분석에 사용될 수 있습니다. SEM은 석유, 지질학, 광물, 전자, 반도체, 의학, 생물학, 화학 산업, 고분자 재료, 범죄학, 농업 및 임업 등과 같은 다른 분야에서도 널리 사용될 수 있습니다.

SEM은 구성 요소의 정량적, 정성적 분석을 포함하여 미세 구조 분석 및 일반적인 미세 영역 분석에 사용할 수 있습니다. 미세 구조 분석의 경우 공간

분해능은 서브미크론 등급에 도달할 수 있습니다. SEM을 사용하면 입계 상태 측정, 결정/결정립의 상 식별, 결정 방위 측정도 수행할 수 있습니다. 미세 영역 성분 분석 시 신속한 다중 원소 매핑 및 라인 스캔을 통해 원소 분포 측정을 수행할 수 있습니다.

현대 산업 생산 및 과학 연구에서 SEM은 재료 분석, 산업 및 농업 공정 제어, 품질 관리 및 안전 생산에 필요한 방법 중 하나가 됩니다. 한편, 생물학, 환경보호, 의학 등 인간의 생존과 발달 분야에서 SEM의 응용이 급속히 변화하고 있다.

사양 및 의미 제품

이름: 주사 전자 현미경 제품

모델: SEM6200

조건 사용

환경 조건

온도 22℃±5℃ 온도변화 1℃/h 상대습도 70% 이하(25℃)

바닥 하중 ≥246Kg/m

작업 조건

전원 공급 장치

단상 220V±22V, 50±1Hz, 15A 전원 공급 전원 안정성 ±5%

독립 접지 접지 저항 ≤4Ω

주의: 전력 네트워크의 강한 방해를 피하기 위해 3KVA AC 전압 안정기 한 세트를 장착하는 것이 좋습니다.

기타 근무 조건

진동 ≤3μm

공간 자기장 ≤ 3m 가우스

연구실 평면도 설치조건

콘센트(16A)

환경 및 에너지원에 대한 영향

X선 방사선은 국가 표준을 준수하며 환경 및 에너지원에 영향을 미치지 않습니다. 

안전

KYKY-EM6200의 안전성은 기기의 국가 안전 표준 요구 사항을 준수합니다.

구조특징 및 작동원리

일반 구조 주사전자현미경의

특정 에너지 전자빔과 샘플 사이의 상호 작용은 다양한 물리적 신호를 생성합니다. SE 감지기는 6200차 전자 신호를 수집 및 증폭한 다음 신호를 전기 콘솔로 전송하고 디지털 신호로 변환합니다. 마지막으로 컴퓨터는 신호를 수신하여 이미지를 형성합니다. SEMXNUMX의 주요 구조는 전자 광학 컬럼, 챔버, 자동 진공 시스템, 전자 장치 및 디스플레이 콘솔 등입니다.

전자광학 칼럼

SEM6200 전자광학 컬럼은 전자빔을 생성하고 집중시켜 표본에 미세한 점을 형성할 수 있습니다. 전자 광학 컬럼은 전자총, 전자기 빔 정렬 시스템, 이중 콘덴서 렌즈, 컬럼 격리 밸브(V1), 대물 렌즈, 스캐닝 코일 어셈블리, 스티그메이터 및 전자 검출기로 구성됩니다. 시스템에는 광학 경로 외부에 한 세트의 전자기 차폐 컬럼이 있어 환경에서 전자기 간섭을 제거할 수 있습니다.

전자총

전자총은 자기 바이어스된 삼중 구조인 고휘도 전자 소스입니다. 필라멘트 팁, 웨넬트 캡 구멍 중심 및 양극 구멍 중심은 최고의 밝기 결과를 위해 동축입니다. 양극과 웨넬트 캡 사이의 거리는 가속 전압이 높거나 낮을 때 조정 가능합니다. 전자총 위의 3개의 나사는 전자총의 위치를 ​​조정하여 필라멘트 정렬(기계적 정렬)을 구현하는 데 사용됩니다.

전자기 빔 정렬 시스템

일상 작업에서 기계적 정렬로는 전자빔의 엄격한 정렬을 보장할 수 없으므로 전자빔과 광축의 일치를 보장하기 위해 전자기 빔 정렬 시스템도 채택됩니다. 전자기 빔 정렬 시스템의 제어는 소프트웨어로 조정될 수 있습니다. (3.4.12. 빔 정렬 기본 기능 제어판 참조)

듀얼 콘덴서 렌즈

전자광학 컬럼에는 두 개의 동일한 집광 렌즈가 포함되어 있습니다. 두 콘덴서 렌즈의 극편은 한 실린더의 두 끝 부분에 설치되어 하나의 코일을 공유합니다. 편리한 청소와 진공 밀봉을 위해 콘덴서 렌즈 중앙에 금속 라이너가 세팅되어 있습니다. 정상적으로 작동할 때 라이너 내부는 진공 상태이고 라이너 외부는 대기입니다. 따라서 전자 광학 경로를 청소할 때 집광 렌즈를 분해할 필요가 없습니다. 하지만 청소를 위해 라이너만 꺼내고 라이너 바닥 아래에 설치된 구멍을 교체하십시오. 청소 시 라이너는 광학 경로 상단에서 빼내야 합니다.

컬럼 분리 판막(V1)

컬럼 V1은 수동으로 작동되는 진공 밸브로 콘덴서 렌즈와 대물 렌즈 사이에 설치됩니다. 이 밸브는 컬럼과 챔버를 분리합니다. 따라서 시료를 교체할 때 챔버는 대기 중에 있어도 컬럼은 여전히 ​​진공 상태를 유지할 수 있습니다. V1 밸브를 열면 동시에 고전압 인터록 기능이 시작됩니다.

객관적인 렌즈

대물 렌즈는 비대칭이며 작동 거리가 길고 구면 수차가 낮으며 자기 누출이 적습니다. 스캐닝 코일의 원래 상태에 영향을 주지 않고 대물렌즈의 하단 폴 부분을 분리할 수 있습니다.

최종 조리개는 대물렌즈의 상단과 하단 폴피스 사이에 설치됩니다. 최종 조리개 홀더에는 100개의 조리개를 설치할 수 있으며 조리개의 직경은 일반적으로 200μm 또는 XNUMXμm입니다(고객은 실제 필요에 따라 다른 직경을 선택할 수 있습니다). 그만큼

최종 조리개의 X 방향 및 Y 방향 조정 장치는 챔버 오른쪽 전면에 설치됩니다. 조정 장치는 사용자가 실제 필요에 따라 최종 조리개를 선택하고 이를 전자빔과 정렬하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 최종 조리개는 초점 심도, 해상도 및 전자빔 전류에 영향을 미칩니다.

스캐닝 코일 어셈블리

스캐닝 코일 어셈블리는 대물렌즈 내부에 설치되어 전자빔이 X 방향과 Y 방향으로 시편 표면에서 편향되도록 합니다.

고배율로 이미지를 관찰할 때 운영자는 일반적으로 ROI(관심 영역) 이미지를 이동해야 합니다. 이는 스캐닝 코일 X와 Y의 DC 레벨을 변경하여 실현되는 스캔 시프트로 완료될 수 있습니다.

낙인

스티그메이터는 스캐닝 코일 어셈블리 내부에 설치되어 신속하게 난시를 교정할 수 있습니다.

낙인의 조정은 소프트웨어에 의해 실현됩니다.

전자검출기

FYI의 전자검출기는 저에너지 12차 전자(SE)를 수집할 수 있습니다. 감지기 앞에 장착된 수집 그리드에 바이어스된 양의 전압은 저에너지 SE를 감지기로 끌어들일 수 있습니다. 신틸레이터에 바이어스된 양의 XNUMXKV 전위는 SE를 가속화합니다. 신틸레이터에서 생성된 광자는 광전자 증배관의 창으로 들어가 비디오 신호를 출력합니다.

엑세서리

KYKY-EM6200에 설치할 수 있는 표준 액세서리는 X선 에너지 분산 분광계(EDS), X선 파동 분산 분광계, 음극선 발광 분광계 등입니다. 현재 EDS는 SEM의 가장 인기 있는 액세서리입니다.

EDS는 검체의 식별과 정량화를 실현할 수 있는 검출기와 분석 시스템으로 구성됩니다.

시편 챔버 및 시편 스테이지

시편 챔버는 진동 차단 프레임에 장착됩니다. 진공 시스템은 챔버 아래에 설치되며, 전자 광학 컬럼은 챔버 위에 설치됩니다. 시편 스테이지는 챔버 전면에 설치됩니다. 챔버의 통풍구는 다른 부품의 진공 상태에 영향을 미치지 않습니다. 챔버는 시편을 위한 큰 작업 영역을 제공합니다. 한편, 액세서리 설치에 편리합니다.

표본실

표준 시편 챔버의 내경은 Φ 156mm입니다. 챔버의 입구 직경은 Φ153mm입니다. 챔버의 높이는 284mm입니다.

챔버에는 X-ray 파동 분산 스펙트럼과 같은 다양한 스테이지와 검출기가 장착될 수 있습니다.

미터, X선 에너지 분산 분광계, 음극선 발광 분광계, 후방 산란 전자 검출기, SE 검출기 및 기타 실험 장비. 전자 광학 컬럼 및 챔버는 특정 진공 상태에서 작동해야 합니다. 진공 상태의 구현 및 제어는 진공 시스템을 통해 완료될 수 있습니다. 자동 진공 시스템은

표준 시편 스테이지

표준 시편 스테이지는 표준 챔버에 적용됩니다. 이동 범위는 다음과 같습니다.

• 수평 X = Y=50mm
• 수직 Z=25mm
• 기울기=-5° ~ +90°
• 회전= 360°연속적으로

진동을 줄이기 위해 시편 스테이지는 인터록 장치에 의해 시편 챔버와 잠길 수 있습니다.

표준 챔버 액세서리

다양한 조건에서 시편의 상태 변화를 관찰하기 위해 고온 스테이지, 저온 스테이지 및 인장 스테이지를 표준 챔버에 설치할 수 있습니다.

자동 진공 시스템

챔버 아래에 설치되며 아래 그림과 같이 진공 파이프라인을 통해 컬럼과 직접 연결됩니다.

자동 진공 시스템에는 주로 터보 분자 펌프, 기계식 펌프, 냉음극 게이지, 연결 파이프라인, 댐핑 장치, 다양한 밸브 및 다양한 게이지 등이 포함됩니다.

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