Hình 2.4. Hình ảnh máy hiển vi điện tử quét phát xạ trường FE-SEM.
Ảnh từ kính hiển vi điện tử quét được sử dụng để quan sát hình thái bề mặt và hình dạng vật liệu. Đây là thiết bị sử dụng chùm điện tử (chùm các electron) hẹp quét trên bề mặt mẫu để tạo ra ảnh với độ phóng đại cao của bề mặt mẫu vật. Việc tạo ảnh của mẫu vật được thực hiện thông qua việc ghi nhận và phân tích các bức xạ phát ra từ tương tác của chùm điện tử với bề mặt mẫu vật.
Trong thiết bị SEM một súng phóng điện tử và được tăng tốc bằng điện thế, thế tăng tốc của SEM thường từ 10 kV đến 60 kV. Điện tử được phát ra, tăng tốc và hội tụ thành một chùm điện tử hẹp (cỡ vài trăm angstrong đến vài nanomet) nhờ hệ thống thấu kính từ trong cột chân không ( 10-5 mmHg), sau đó quét trên bề mặt mẫu nhờ các cuộn quét tĩnh điện. Khi điện tử tương tác với bề mặt mẫu vật, sẽ có
Lương Trung Sơn – CH2011B 36
các bức xạ phát ra, sự tạo ảnh trong SEM và các phép phân tích được thực hiện thông qua việc phân tích các bức xạ này.Tín hiệu thi được từ các điện tử phát xạ từ bề mặt mẫu được thu nhận và khuếch đại trở thành tín hiệu ảnh. Độ phân giải cao (có thể đến 1 nm) cùng với độ sâu tiêu tụ lớn làm cho SEM rất thích hợp để nghiên cứu địa hình bề mặt.
Phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét SEM dựa vào các tín hiệu phát sinh do tương tác của chùm điện tử với vật chất. Khi chiếu chùm tia điện tử vào mẫu xuất hiện các tín hiệu như điện tử tán xạ ngược, điện tử thứ cấp, điện tử hấp phụ, điện tử Auger, tia X và huỳnh quang catot. Các tín hiệu có thể thu được một cách nhanh chóng và chuyển thành tín hiệu điện để thu thập các thông tin hữu ích. Sơ đồ mô tả hoạt động của kính hiển vi điện tử quét như hình 2.5.
Lương Trung Sơn – CH2011B 37