Skanna rafeindasmásjár(SEM) notar einbeittan geisla af háorku rafeindum til að framleiða háskerpu, stækkaðar, tvívíðar myndir af sýni. Í þessu skyni er rafeindageislanum beint á valda hluta af föstu sýnisyfirborðinu. Samspil rafeinda geislans og sýnisins leiðir til myndunar ýmissa merkja. Þessi merki eru tekin upp og unnin áfram til að framleiða myndir á stafrænu formi. Það er hægt að nota til að sýna upplýsingar eins og innri uppbyggingu sýnis, ytri áferð sýnisins, efnasamsetningu efnisins og stefnu og uppröðun frumefna sem mynda sýnið. Rafeindasmásjáin var fyrst smíðuð árið 1937 af þýska vísindamanninum, hagnýtingareðlisfræðingnum og uppfinningamanninum Manfred von Arden. Stækkun fyrir skönnun rafeindasmásjár er venjulega á bilinu 20X til um það bil 30,000X. Staðbundin upplausn skanna rafeindasmásjár er á bilinu 50 til 100 nm.
Greinaskrá (smelltu til að hoppa)
Skannar rafeindasmásjá að vinna
Notkun rafeindasmásjár
Kostir skanna rafeindasmásjár
Ókostir við skönnun rafeindasmásjár
Skannar rafeindasmásjá að vinna
Vinna rafeindasmásjár er oft háð því að endurspegla rafeindir greina þær eftir að þær snerta yfirborð sýnis. Aðalhluti rafeindasmásjár er rafeindagjafinn. Venjulega, í flestum rafeindasmásjám, er hituð wolframvír notaður sem rafeindagjafi. Hér hefur hitinn tilhneigingu til að veita rafeindunum meiri orku, leiða þær í ákveðna átt og búa til einn einbeittan geisla rafeinda. Rafskautið, eða jákvætt hlaðin rafskautsplata, er á milli rafeindagjafans og þéttans. Megintilgangur rafskautsins er að sveigja rafeindirnar og samræma þær í þunna, eina beina línu. Þetta er vegna þess að rafeindirnar hafa neikvæða hleðslu og rafskautaplatan er með jákvæða hleðslu. Skannaspólan og hlutlinsan eru staðsett fyrir neðan eimsvalann. Rafeindageislinn sem myndaður er af uppsprettunni fer í gegnum eimsvalann, skannaspóluna og hlutlinsuna. Þegar rafeindirnar sem eru í rafeindageislanum lenda í sýninu endurkastast þær af handahófi og dreifast í allar áttir. Þetta er kallað rafeindaflótti og það hjálpar notandanum að koma á sambandi á milli fjölda dreifðra og varðveittra rafeinda. Merki sem stafa af rafeinda-sýnisvíxlverkunum og rafeindaflótta eru greind af skynjaranum. Skynjarinn er einnig tengdur við skynjarann. Sýni samanstanda venjulega af höggum og dölum. Þegar rafeindir lenda í holóttum svæðum sýnis hafa fleiri rafeindir tilhneigingu til að sleppa, en þegar rafeindir lenda í dali ná tiltölulega fáum að endurkastast og sleppa.
Skannar rafeindasmásjá að vinna
Notkun rafeindasmásjár
Skanna rafeindasmásjá er notuð sem greiningartæki á mörgum sviðum, þar á meðal líffræði, lyfjaiðnaði, framleiðslu, eðlisfræðirannsóknastofum og fleira. Sumar af helstu notkunar rafeindasmásjár eru:
1. Skönnun rafeindasmásjár er mikið notað með orkudreifandi röntgengeislamælum fyrir punktefnagreiningu.
2. Aðallega notað í líffræðilegum rannsóknarstofum til að rannsaka innri uppbyggingu örvera á frumustigi.
3. Skönnun rafeindasmásjár hefur mörg forrit í iðnaði. Til dæmis er hægt að nota það til að rannsaka yfirborð fastra hluta og greina dreifingu atóma í ýmsum frumefnum.
4. Snyrtifræðingar nota rafeindasmásjár til að greina örfáar upplýsingar um innihaldsefni snyrtivara.
5. Framleiðsla notar skönnun rafeindasmásjár til að leita að mengunarefnum og óhreinindum í fullunnum vörum.
6. Gæðaeftirlitsdeildir í ýmsum atvinnugreinum nota skönnun rafeindasmásjár til að ákvarða hreinleika tiltekinna efna. Til dæmis notar lyfjaiðnaðurinn þau til að prófa hvort lyf, lyf og aðrar vörur séu góðar eða slæmar.
7. Skanna rafeindasmásjá er einnig notuð til eigindlegrar efnagreiningar á frumefnum með því að gefa skýrt stækkaðar myndir af kristalbyggingum.
8. Skanna rafeindasmásjár hefur töluverða kosti á skyldum sviðum eins og nanótækni. Það veitir nákvæmar mælingar og nákvæmar myndir af hlutum sem eru stærri en 50nm.
9. Hægt að nota til að greina mismunandi fasa fjölfasa sýna.
10. Sumar rafeindasmásjár eru búnar diffractive bakdreifðum rafeindaskynjara, sem hjálpa til við að skoða og ákvarða örbyggingu og kristalstefnu efna.
11. Skanna rafeindasmásjá er oft notuð til að framleiða háskerpumyndir af hlutum sem geta sýnt staðbundnar breytingar á efnasamböndum.
12. Skannarrafeindasmásjá er venjulega ákjósanleg þegar greining á völdum blettastöðum á sýni er nauðsynleg.
13. Almennt notað í læknisfræði til að fylgjast með samspili baktería við húð og líkamslíffæri. Þetta hjálpar læknum að ákvarða eðli bakteríusjúkdómsins og finna meðferð.
Kostir skanna rafeindasmásjár
Skanna rafeindasmásjár hafa mikla kosti samanborið við aðrar smásjár. Sumir þessara kosta eru taldir upp hér að neðan:
1. Skanna rafeindasmásjár eru notendavænar og auðveldar í notkun.
2. Þeir geta framleitt og framleitt niðurstöður á stafrænu formi.
3. Skanna rafeindasmásjár getur skilað niðurstöðum fljótt, þ.e. hægt er að fá gögn innan nokkurra mínútna.
4. Skannar rafeindasmásjárskoðun krefst lágmarks sýnis undirbúnings.
5. Upplausn skanna rafeinda smásjá er verulega bætt.
Ókostir við skönnun rafeindasmásjár
Skönnun rafeindasmásjár hefur ákveðnar takmarkanir og galla. Sum þeirra eru sem hér segir:
1. Skanna rafeindasmásjár eru tiltölulega dýrar.
2. Sumar smásjár verða að uppfylla ákveðin sérstök skilyrði fyrir notkun. Til dæmis verður herbergið að vera laust við titring og rafsegulgeislun.
3. Skanna rafeindasmásjáin hefur stóra uppbyggingu.
4. Halda verður stöðugu spennustigi fyrir eðlilega notkun rafeindasmásjánnar. Þetta gæti þurft viðbótar rafrásir eða spennujafnara til að festa spennusviðið við stöðugt gildi.
5. Þessi tegund af smásjá ætti að vera búin kælikerfi.
6. Sýnið ætti að vera nógu lítið til að passa í smásjárhólfið. Lárétt stærð sýnisins ætti ekki að vera meiri en 10 cm, en lóðrétt mál eru takmarkaðri og verða að vera minni en 40 mm.
7. Sýni sem á að skoða með rafeindasmásjá verða að vera solid. Blautsýni henta ekki og þarf að sprengja þær fyrst.
8. Ekki er hægt að nota rafeindasmásjár fyrir létt efni eins og vetni, helíum og litíum.
9. Til að rannsaka einangrunarsýni með hjálp rafeindasmásjár er leiðandi húð sett á yfirborð þess. Hins vegar er hægt að hunsa þetta ef tækið er fær um að starfa í lágt lofttæmi.
10. Ekki er hægt að skanna lifandi sýni með hjálp rafeindasmásjár.
