Hình 2.4 là sơ đồ đơn giản của thiết bị SEM, chùm electron từ ống phóng được đi qua một vật kính và được lọc thành một dịng hẹp. Vật kính chứa một số cuộn dây (cuộn lái electron) được cung cấp với điện thế thay đổi, cuộn dây tạo nên một trường điện từ tác động lên chùm electron, từ đó chùm electron sẽ quét lên bề mặt mẫu tạo thành trường quét. Tín hiệu của cuộn lái cũng được chuyển đến ống catôt để điều khiển quá trình quét ảnh trên màn hình đồng bộ với quá trình quét chùm electron trên bề mặt mẫu. Khi chùm electron đập vào bề mặt mẫu tạo thành một tập hợp các hạt thứ cấp đi tới detector, tại đây nó được chuyển thành tín hiệu
điện và được khuyếch đại. Tín hiệu điện được gửi tới ống tia catôt và được quét lên màn hình tạo nên ảnh. Độ nét của ảnh được xác định bởi số hạt thứ cấp đập vào ống tia catôt, số hạt này lại phụ thuộc vào góc bắn ra của electron khỏi bề mặt mẫu, tức là phụ thuộc vào mức độ lồi lõm bề mặt. Vì thế ảnh thu được sẽ phản ánh diện mạo bề mặt của vật liệu.
Thực nghiệm: Mẫu được đưa và máy hiển vi điện tử quét JFM – 5410 LV
của hãng JEOL – Nhật Bản thuộc Trung tâm Khoa học Vật liệu, Khoa Vật lý, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội
2.5.2. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
Phương pháp phổ nhiễu xạ tia X dùng để phân tích cấu trúc tinh thể rất nhanh chóng và chính xác, ứng dụng nhiều trong ngành vật lý, hóa học và trong các lĩnh vực khác. Phương pháp này có ưu điểm nổi bật là có thể tiến hành đo trong mơi trường bình thường. Ảnh thu được bằng tốc độ chụp nhanh, chụp rõ nét dựa trên một loại detector hiện đại có thể đếm tới một photon mà khơng có nhiễu và một thuật tốn có thể phục hồi lại cả ảnh của mẫu. Ngoài ra phổ ảnh chụp được cấu trúc bên trong tinh thể vật liệu cho hình ảnh 3D và có thể chụp các mao quản kích cỡ dưới 50nm, cấu trúc nhiều lớp. Nhược điểm của phương pháp phổ nhiễu xạ tia X vẫn là vẫn đề chi phí cao cho đầu tư thiết bị cũng như đào tạo nhiên viên kỹ thuật cao chuyên sâu để vận hành. Mặc dù vậy, đây vẫn là phương pháp khơng thể thay thế trong cơng nghệ hóa học khi nghiên cứu về cấu trúc vật chất