Cấu tạo kính hiển vi điện tử quét (SEM): Bài tiểu luận chi tiết

Ậ : BÀI TI U LU N Ể

Ấ

C U T O C A KÍNH HI N VI Ể ĐI N T QUÉT(SEM)

Ủ Ạ Ệ Ử

Giáo viên h

ng d n: ướ Sinh viên th c hi n: ự

ề

ạ

ị

ẫ Th.s Nguy n Ng c Linh ọ ễ ệ Ph m Th Hi n L ươ Lăng Văn Thu nậ

N I DUNG

Ộ

Ø Ph n 1: T ầ

Ø Ph n 2: C u t o c a kính hi n vi đi n t ủ

t ươ ng tác gi a đi n t ữ ệ ử ớ i và v t ch t ấ ậ

ể ệ ạ ầ ấ ử

quét(SEM)

Gi i thi u v SEM ớ ệ ề

C u t o c a SEM ấ ạ ủ

1.1: T

ƯƠ

Ệ Ử Ớ

Ữ

VÀ V T CH T

NG TÁC GI A ĐI N T T I Ấ

Ậ

) 2.2. KÍNH HI N VI ĐI N T QUÉT(SEM

Ệ Ử

Ể

2.1. Gi ớ

i thi u: ệ ØSEM là lo i kính hi n ạ

ẫ

ử ụ ệ ử ẹ h p quét b ề

ØSEM đ u tiên đ c ượ ầ phát minh b i nhà khoa ở h c Zworykin vào năm ọ 1942

ể vi đi n t có th t o ra ể ạ ệ ử nh l n v i đ phân gi i ả ả ớ ộ ớ cao c a b m t m u v t ậ ủ ề ặ b ng cách s d ng 1 ằ chùm đi n t m t m u. ặ ẫ

Ấ

Ạ

Ể

2.2. C U T O C A KÍNH HI N VI ĐI N T Ệ Ử Ủ QUÉT(SEM)

v Các b ph n chính:

ØSúng phóng đi n t ( Ngu n phát đi n t ) ệ ử

ậ ộ

ØH th ng các th u kính t

ệ ử ồ

ØB ph n thu nh n tín hi u detecter ậ

ệ ố ấ ừ

ØBu ng chân không ch a m u ẫ

ệ ậ ộ

ØThi

ứ ồ

t b hi n th ế ị ể ị

ậ ệ

ệ ệ ố

v Các b ph n khác: ngu n c p đi n, h chân không, ồ ấ ố ơ ạ ng và đi n tr tr ừ ườ

ng ộ h th ng làm l nh,b m ch ng rung, h th ng ệ ố ch ng nhi m t ố ườ ễ ệ

Ấ

Ạ

Ể

2.2. C U T O C A KÍNH Hi N VI ĐI N T Ệ Ử Ủ QUÉT(SEM)

Ấ

Ạ

Ể

2.2. C U T O C A KÍNH HI N VI ĐI N T Ệ Ử Ủ QUÉT(SEM)

SÚNG PHÓNG ĐI N TỆ Ử

- Là ngu n phát ra các chùm đi n t trong SEM. ệ ử ồ

ả

- Ho t đ ng trong kho ng 0 ÷ 30kv, có khi là 60kv ạ ộ tùy thu c vào thi ộ t b . ế ị

trong SEM cũng gi ng ố

- Vi c t o các chùm đi n t ệ ử quang h c khác. các thi ọ ệ ạ t b đi n t ế ị ệ ử

có 2 ki u ể

phát ra t súng phóng đi n t - Đi n t ệ ử ừ ệ ử ng ) và phát x tr t đi n t (phát x nhi ệ ử ệ ạ ạ ườ

A. SÚNG PHÁT X ĐI N T

Ạ Ệ Ử

ệ ẫ

ộ ậ ệ ỹ ạ

• Nguyên lý : khi nung nóng m t v t li u d n đi n đ n ế đi m mà các đi n t l p qu đ o ngoài cùng có đ ể ủ ệ ử ở ớ c rào th năng và thoát ra t qua đ năng l ượ ế ượ c sinh ra. s đ ngoài, chùm đi n t ệ ử ẽ ượ

ng v ượ

ậ ệ ệ ồ

ộ ạ ộ

t là cu n dây tungsen và - V t li u dùng làm ngu n nhi lanthanum hexaboride (LaB6 ) chúng ho t đ ng trong môi tr ng chân không cao 10-5 và 10-7 torr. ườ ̴ ̴

* Các b ph n chính ộ ậ

anot, catot và ng Wehnelt

* G m: ồ

ố

ườ

: th tungsten, đ

ộ

ng đ ườ ố

ượ

ể ả

ị

ệ ộ

ộ

- Cu n catot c s d ng là ộ ượ ử ụ cu n dây ng kính cu n ộ c u n thành hình ch kho ng 1mm và đ ữ ả V. Đ đ m b o đ n đ nh cho ngu n ả ồ ộ ổ t đ cu n dây ph i thì nhi phóng đi n t ả ệ ử đ t kho ng 30000 C. ả ạ

ể

+ ộ nóng ch y cao và áp su t bay h i th p.

u đi m: cu n có giá thành r , đ ẻ ộ ả

ấ

+ Nh

c đi m: nhi

ượ

ể

ệ ộ

t đ ho t đ ng khá ạ ộ

cao kho ng 2700k, ph i thay liên t c do s

ụ

ự

ả

bay h i.ơ

- ng tr Wehnelt

: có công d ng chính

Ố

ụ

là d n các đi n t

vào thành “chùm”

ệ ử

ồ

ở

trung tâm.

Ạ Ộ

* NGUYÊN LÍ HO T Đ NG

ộ ế ệ ụ ướ

ự

- D i tác d ng c a đi n th , cu n dây catot đ c ượ ủ ng khác thoát ra theo m i h đ t nóng và các đi n t ọ ướ ệ ử ố cu n dây catot, ng tr Wehnelt đ c phân c c nhau t ừ ượ ụ ố ộ -200V ÷ -300V) và b trí xung quanh cu n dây âm ( t ố ộ ừ vào ng tĩnh đi n đ y, t p chung các đi n t t o ra tr ệ ử ậ ườ ạ gi a.ữ

ệ ẩ

ố ượ

ạ 10 ÷ 1000kV. Tăng dòng c ch n t ọ ừ i khi đ u u n cong cu n dây ớ ầ ố ộ

- Th gia t c đ ế ch y qua cu n dây cho t ộ phát x c c đ i ( đ t bão hòa) ạ ự ạ ạ

*CÁC Y U T NH H

NG T I SÚNG

Ế Ố Ả

Ớ

PHÁT X ĐI N T

ƯỞ Ạ Ệ Ử

ộ

đi u khi n nhi ề ng đi n t ệ ử ứ

ạ

ng l n đi n t

ạ

1. Dòng đi n c a cu n dây: t đ ệ ộ ể ệ ủ ộ b c x hay cu n dây, t o ra s l ạ ạ ố ượ dòng b c x , đi u c n đ t là ph i t o ra s ố ả ạ ầ ề ạ b c x trong m t đo n nh l ỏ ộ ệ ử ứ ượ c a cu n dây ( phát x bão hòa) ạ ủ

ứ ớ ộ

2. Th gia t c:

ể

c a cu n dây, nh h

ả

ề ộ

ướ ng t ế

ố đi u khi n kích th ưở ạ ứ ạ ượ

ụ

ổ ộ

ẽ ỉ

ế

c vùng phát x ạ ế đi n t c i kích th ướ ớ ệ ử ủ ngu n phát x và dòng phát x . N u th quá cao ế ạ ồ c. M c tiêu chính cu n dây s không b c x đ ộ c a đi u ch nh th là thay đ i đ sáng c a chùm ủ ề ủ . đi n t ệ ử

B. NGU N PHÁT X TR

NG

Ạ ƯỜ

Ồ

* NGUYÊN LÍ HO T Đ NG

Ạ Ộ

ộ ằ ắ ườ

ấ

ng, t p chung vào mũi nh n đ t o thu n l ậ

ế ố

ọ ệ ố ấ ế ộ

, và năng l ng làm b ng - Catot T là m t mũi nh n s c ( th ọ tungsten) bán kính mũi nh h n 100nm. Hi u đi n th ế ệ ệ ỏ ơ V1 gi a mũi T và anot th nh t ( FA), t o nên m t ữ ộ ạ ứ đi n tr i ậ ợ ể ạ ườ ệ . Hi u đi n th V0 gi a mũi cho vi c phát x đi n t ữ ạ ệ ử ế ệ ệ c n i đ t), đ gia t c các dò T và anot th 2 (SA- đ ố ể ượ ứ , hi u đi n th này g i là th gia t c. th gia đi n t ọ ệ ệ ệ ử chuy n đ ng càng nhanh t c càng l n các đi n t ớ ố xu ng h th u kính t ng càng cao. ệ ấ ế ệ ử ừ ể ượ ố