Hình Pl4.3. Kính hiển vi điện tử qt với quang phổ tia X Hitachi SU8230
Hình Pl4.3 thể hiện hình ảnh kính hiển vi điện tử quét với quang phổ tia X Hitachi SU8230, Bảng Pl4.2 thể hiện các thông số kỹ thuật của thiết bị.
Kính hiển vi điện tử quét với quang phổ tia X phân tán năng lượng (SEM/EDX) là kỹ thuật phân tích bề mặt được biết đến nhiều nhất và được sử dụng rộng rãi nhất. Hình ảnh có độ phân giải cao về cấu trúc bề mặt, với độ sâu trường ảnh cao, được tạo ra bằng cách sử dụng chùm tia điện tử quét (sơ cấp) có mức tập trung năng lượng cao.
Chùm hạt electron sơ cấp đi vào bề mặt có năng lượng 0,5 - 30 kV và tạo ra nhiều electron thứ cấp năng lượng thấp. Cường độ của các điện tử thứ cấp này phần lớn bị chi phối bởi địa hình bề mặt của mẫu. Do đó, hình ảnh của bề mặt mẫu có thể được xây dựng bằng cách đo cường độ điện tử thứ cấp như một hàm của vị trí của chùm điện tử sơ cấp quét. Phương pháp này có thể có độ phân giải khơng gian cao vì chùm điện tử sơ cấp có thể được hội tụ đến một điểm rất nhỏ (<10 nm).
Ngồi các điện tử thứ cấp có mức năng lượng thấp, các điện tử bị tán xạ ngược và tia X được tạo ra do bắn phá điện tử sơ cấp. Cường độ của các điện tử bị tán xạ ngược có thể tương quan với số nguyên tử của nguyên tố trong thể tích lấy mẫu. Do đó, có thể thu được một số thơng tin ngun tố định tính. Việc phân tích các tia X đặc trưng (phân tích EDX hoặc EDS) phát ra từ mẫu cho biết thêm thông tin định lượng về ngun tố. Phân tích tia X như vậy có thể được giới hạn trong các thể tích phân tích nhỏ đến 1micron khối.
SEM, kèm theo phân tích tia X, được coi là một phương pháp phân tích bề mặt tương đối nhanh chóng, rẻ tiền và về cơ bản là khơng phá hủy. Nó thường được sử dụng để khảo sát các vấn đề phân tích bề mặt trước khi tiến tới các kỹ thuật chuyên biệt và nhạy cảm hơn về bề mặt.
Bảng Pl4.2. Thông số kỹ thuật các thiết bị đo
Thông số kỹ thuật Mơ tả/Đơn vị
Độ phân giải hình ảnh 0,6 nm ở 15 kV
Độ phân giải hình ảnh 0,8 nm ở 1 kV
Phạm vi phóng đại 20 X đến 2.000.000 X
Khả năng điện áp thấp có sẵn Từ 10 V Giai đoạn cơ giới và tự động 5 trục lệch
tâm với cơng suất 1 kg
Buồng lớn có thể chứa mẫu đường kính 200 mm