Ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM) είναι ένα μικροσκόπιο πολύ υψηλής ανάλυσης που επιτρέπει σε κάποιον να δει μικρά πράγματα με πολύ μεγάλη λεπτομέρεια. Αυτή είναι μια γρήγορη επισκόπηση του τρόπου λήψης φωτογραφιών ενός δείγματος χρησιμοποιώντας ένα. Λάβετε υπόψη ότι ένα SEM είναι ένα πολύ λεπτό κομμάτι εξοπλισμού και πρέπει να χρησιμοποιείται με μεγάλη προσοχή. Ωστόσο, εάν ακολουθήσετε προσεκτικά αυτά τα βήματα θα εγγυηθείτε σχεδόν ότι δεν θα προκαλέσετε ζημιά στο μικροσκόπιο σας. Υπάρχουν επίσης πολλές περισσότερες δυνατότητες που δεν συζητούνται σε αυτό το άρθρο, αλλά αυτή η διαδικασία περιγράφει τον τρόπο απόκτησης μιας βασικής εικόνας.
Αυτό το άρθρο παρέχει συγκεκριμένες οδηγίες για ένα μικροσκόπιο JEOL JSM-6010LA. Οποιοδήποτε μικροσκόπιο JEOL θα έχει εξαιρετικά παρόμοια χειριστήρια με το μικροσκόπιο που περιγράφεται σε αυτές τις οδηγίες. Τα μικροσκόπια Hitachi θα είναι επίσης πολύ παρόμοια, αλλά άλλες μάρκες όπως η Zeiss μπορεί να έχουν κουμπιά ελέγχου σε διαφορετικά σημεία.
Βήματα
Βήμα 1. Λάβετε ένα προετοιμασμένο δείγμα
Η προετοιμασία ενός δείγματος για ηλεκτρονική μικροσκόπηση είναι μια διαδικασία σε βάθος από μόνη της, οπότε για αυτήν τη διαδικασία, χρησιμοποιήστε ένα δείγμα που έχει προετοιμαστεί για εσάς. Εάν ένα δείγμα προετοιμάζεται για SEM, θα πρέπει να έχει το κατάλληλο μέγεθος και θα πρέπει επίσης να έχει αγώγιμη επιφάνεια. Δεδομένου ότι το δείγμα έχει ήδη προετοιμαστεί, αυτό το άρθρο θα υποθέσει ότι πληροί αυτά τα προσόντα.
Βήμα 2. Φέρτε το SEM σε ατμοσφαιρική πίεση για να ανοίξετε την πόρτα δείγματος
Κατανοήστε ότι το SEM θα είναι πάντα ενεργοποιημένο και ο θάλαμος δείγματος θα είναι πάντα υπό κενό. Αυτό σημαίνει ότι ο θάλαμος θα είναι εντελώς κενός από τυχόν μόρια αερίου, οπότε τα ηλεκτρόνια θα έχουν μια σαφή διαδρομή προς το δείγμα. Πατήστε παρατεταμένα το κουμπί VENT μέχρι να αναβοσβήνει και θα ακούσετε ένα κλικ. Το κουμπί VENT θα συνεχίσει να αναβοσβήνει μέχρι να αυξηθεί το περιβάλλον στο θάλαμο σε ατμοσφαιρική πίεση. Μόλις το κουμπί VENT είναι σταθερά πορτοκαλί, αυτό σημαίνει ότι ο θάλαμος βρίσκεται σε ατμοσφαιρική πίεση και μπορείτε να ανοίξετε την πόρτα.
Βήμα 3. Βάλτε γάντια
Αυτό είναι εξαιρετικά σημαντικό γιατί ο θάλαμος του SEM πρέπει να παραμένει πολύ καθαρός!
- Χρησιμοποιώντας τα χερούλια εκατέρωθεν της πόρτας, σύρετε αργά προς τα έξω.
- Μόλις ανοίξει η πόρτα, πιάστε προσεκτικά τη θήκη δείγματος και σύρετέ την προς τα δεξιά. Θα χαλαρώσει από τα αυλάκια του και τώρα μπορείτε να φορτώσετε το δείγμα σας.
- Σε κάθε μία από τις τέσσερις γωνίες της υποδοχής δείγματος, υπάρχουν δύο βίδες που συγκρατούν το δείγμα στη θέση του. Χαλαρώστε ελαφρώς αυτές τις βίδες (η μισή στροφή του κατσαβιδιού πρέπει να είναι αρκετή) και στη συνέχεια αφαιρέστε το τυφλό δείγμα από τη θήκη.
- Μπορείτε να αφήσετε το κενό δείγμα στην άκρη προς το παρόν, αλλά φροντίστε να το τοποθετήσετε σε ένα Kimwipe και όχι απευθείας σε ένα γραφείο ή τραπέζι. Τοποθετήστε το δείγμα σας στη βάση και σφίξτε τις βίδες.
- Όταν το δείγμα σας είναι στη θέση του, προχωρήστε και σύρετε τη θήκη δείγματος πίσω στις αυλακώσεις της στο στάδιο του δείγματος.
- Τώρα μπορείτε να κλείσετε την πόρτα σπρώχνοντας την πόρτα πίσω στον θάλαμο.
Βήμα 4. Ενώ κρατάτε την πόρτα κλειστή, πατήστε και κρατήστε πατημένο το κουμπί EVAC μέχρι να αρχίσει να αναβοσβήνει για να επαναφέρετε τον θάλαμο υπό κενό
Θα ακούσετε κλικ και, στη συνέχεια, μετά από ένα λεπτό περίπου θα ακούσετε τις τουρμπίνες της αντλίας να περιστρέφονται. Αυτές οι αντλίες θα αφαιρέσουν όλα τα σωματίδια αερίου από το θάλαμο και θα φέρουν την εσωτερική πίεση σε περίπου 10^-6 torr. Όταν το κουμπί EVAC λάμπει σταθερά πράσινο, αυτό σημαίνει ότι ο θάλαμος είναι σε κενό. Τώρα περιμένετε επιπλέον 5 λεπτά πριν συνεχίσετε στο επόμενο βήμα.
Βήμα 5. Αφού τελειώσουν τα 5 λεπτά, είστε έτοιμοι να ενεργοποιήσετε τη δέσμη ηλεκτρονίων και να ξεκινήσετε τη λήψη φωτογραφιών
- Μεταβείτε στον υπολογιστή του SEM και το λογισμικό μικροσκοπίου πρέπει να είναι ενεργοποιημένο. Το πράσινο κουμπί στην επάνω δεξιά γωνία της οθόνης θα λέει OFF, υποδεικνύοντας ότι η δέσμη ηλεκτρονίων είναι απενεργοποιημένη. Κάντε κλικ σε αυτό για να ενεργοποιήσετε τη δέσμη και στη συνέχεια θα εμφανιστεί ON.
- Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο κουμπί ACB (αυτόματη αντίθεση και φωτεινότητα) και το δείγμα σας θα εμφανιστεί.
- Χρησιμοποιώντας το κουμπί μεγέθυνσης στον πίνακα ελέγχου, μεγεθύνετε την επιθυμητή μεγέθυνση. Είναι καλή ιδέα να εστιάσετε σε μεγαλύτερη μεγέθυνση από ό, τι θέλετε για την εικόνα σας, επομένως η εικόνα σας θα φαίνεται καλύτερη όταν κάνετε σμίκρυνση. Για παράδειγμα, εάν θέλετε μια εικόνα στα 2, 500x, ίσως να θέλετε να εστιάσετε σε περίπου 4, 000x.
- Μόλις μεγεθύνετε, χρησιμοποιήστε το κουμπί εστίασης για να εστιάσετε την εικόνα σας.
Βήμα 6. Ρυθμίστε το ύψος του δείγματος
Τώρα το δείγμα σας είναι στο επίκεντρο, αλλά ίσως παρατηρήσετε ότι δεν φαίνεται τόσο καλό όσο θα περιμένατε.
- Κάτω από την εικόνα του δείγματος σας στην οθόνη του υπολογιστή, θα δείτε την απόσταση εργασίας που ορίζεται ως "WD x mm" όπου το x είναι ένας αριθμός συνήθως γύρω στο 10-20. Σημειώστε αυτόν τον αριθμό.
- Για καλές εικόνες, ίσως θελήσετε να χρησιμοποιήσετε απόσταση εργασίας 10mm. Αυτό σημαίνει ότι η δέσμη εστιάζεται 10 χιλιοστά μακριά από το φακό. Για να ρυθμίσετε την απόσταση εργασίας σας, κάντε κλικ στο "WD x mm" και θα εμφανιστεί ένα ρυθμιστικό, επιτρέποντάς σας να αλλάξετε όποιο αριθμό x είναι στο 10. Προχωρήστε και κάντε κλικ στο 10.
- Επί του παρόντος, το ύψος του δείγματος είναι Z = 25mm. Για να αλλάξετε το ύψος του δείγματος, θα χρησιμοποιήσετε το κουμπί Z. Αυτό το μέρος μπορεί να είναι δύσκολο. Όποια και αν ήταν η αρχική απόσταση εργασίας, αφαιρέστε το 10 από και είναι το πόσο θα χρειαστείτε για να μετακινήσετε το κουμπί Z σας. Για παράδειγμα, εάν το WD σας ήταν 16 mm και το αλλάξατε σε 10 mm, θα πρέπει να μετακινήσετε το κουμπί Z σας προς τα κάτω περίπου 6 mm. Έτσι θα το γυρίσετε σε περίπου 19mm.
- Ενώ γυρίζετε το κουμπί Z, παρακολουθήστε την οθόνη γιατί θα αρχίσει να εστιάζει. Μόλις επικεντρωθεί, η εικόνα σας είναι έτοιμη!
Βήμα 7. Κάντε σμίκρυνση στην επιθυμητή μεγέθυνση και αν θέλετε να μετακινηθείτε σε άλλη περιοχή του δείγματος σας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα κουμπιά Χ και Υ
Μπορείτε επίσης να ρυθμίσετε την αντίθεση και τη φωτεινότητα σύμφωνα με τις προτιμήσεις σας. Όταν βρείτε μια περιοχή που σας αρέσει, τραβήξτε μια φωτογραφία κάνοντας κλικ στο εικονίδιο της κάμερας που λέει "STORE". Αυτό θα ανοίξει ένα παράθυρο διαλόγου που σας επιτρέπει να αποθηκεύσετε το αρχείο εικόνας. Μπορείτε να ονομάσετε το αρχείο όπως επιλέγετε και να το αποθηκεύσετε σε οποιονδήποτε φάκελο στον υπολογιστή ή σε μονάδα flash.
Βήμα 8. Απενεργοποιήστε τη δέσμη ηλεκτρονίων κάνοντας κλικ στο πράσινο κουμπί που λέει "ON" στην επάνω δεξιά γωνία
Βεβαιωθείτε ότι γράφει "OFF" πριν συνεχίσετε. Γυρίστε τα κουμπιά X, Y και Z έτσι ώστε κάθε τιμή να είναι 25mm. Τώρα πατήστε και κρατήστε πατημένο το κουμπί VENT έως ότου αναβοσβήνει για να επιστρέψει ο θάλαμος δείγματος στην ατμοσφαιρική πίεση.
Βήμα 9. Ανοίξτε το θάλαμο δειγμάτων μόλις το κουμπί VENT είναι σταθερά πορτοκαλί
Μόλις αφαιρέσετε το δείγμα σας από τη θήκη, τοποθετήστε το κενό δείγμα πίσω στη θήκη και σύρετέ το ξανά στο στάδιο του δείγματος. Σύρετε την πόρτα πίσω στην κλειστή θέση. Τέλος, πατήστε παρατεταμένα το κουμπί EVAC μέχρι να αναβοσβήνει. ΠΟΤΕ μην αφήνετε τον θάλαμο SEM να αερίζεται, αυτό μπορεί να προκαλέσει ζημιά στα μέρη του εσωτερικού. Μόλις το κουμπί EVAC λάμψει σε σταθερό πράσινο χρώμα, μπορείτε να το αφήσετε από το SEM.
Προειδοποιήσεις
- Είναι πολύ σημαντικό να φοράτε γάντια όταν αγγίζετε οτιδήποτε θα μπει στον θάλαμο δειγμάτων!
- Ποτέ αφήστε τον θάλαμο SEM να αεριστεί. Εάν φύγετε από το SEM, βεβαιωθείτε ότι το κουμπί EVAC λάμπει με πράσινο χρώμα.
- Εάν το δείγμα σας δεν έχει προετοιμαστεί ειδικά για SEM, μην το βάλετε στο μικροσκόπιο! Ορισμένα δείγματα απλώς δεν θα εμφανιστούν καλά, αλλά άλλα μπορεί πραγματικά να προκαλέσουν βλάβη στα εσωτερικά μέρη.
