스캐닝 렌즈(SEM)는 고에너지 전자빔을 이용해 시료 표면을 스캔하고 전자와 물질이 상호작용해 발생하는 신호를 통해 시료 표면의 형태와 성분 정보를 얻는 고해상도 현미경이다.다음은 SEM의 원리에서 조작에 이르는 포괄적인 설명서입니다.

1. 작업원리

SEM의 핵심 부품에는 전자총, 전자기 렌즈, 스캐닝 코일, 샘플실, 탐지기가 포함된다.전자총은 전자빔을 발사하여 가속과 초점을 거친 후 고에너지 전자빔을 형성하며, 스캐닝 코일은 전자빔이 샘플 표면에서 래스터 스캐닝을 진행하도록 제어한다.전자빔과 시료가 상호작용한후 2차전자, 배산사전자와 특징X선 등 신호를 불러일으킨다.이 신호들은 탐지기에 의해 수신되어 전기 신호로 전환되며, 증폭 및 신호 처리 후 디스플레이에 샘플 표면의 이미지를 형성합니다.

2. 조작 절차

샘플 준비: 샘플은 건조하고 전기가 전도되며 자성이 없어야 합니다.비전도 샘플의 경우 전도성을 높이기 위해 도금 또는 탄소 분사 처리가 필요합니다.

전원 켜기 및 초기화: 전원을 켜고 진공시스템을 가동하며 진공도가 요구에 도달할 때까지 기다린 후 전자빔과 컴퓨터시스템을 가동한다.

샘플 배치: 샘플을 샘플대에 고정하고 샘플대의 높이와 위치를 조정하여 샘플이 전자빔의 스캔 범위 내에 있는지 확인합니다.

매개변수 설정: 샘플 특성 및 테스트 요구 사항에 따라 가속 전압, 빔 흐름, 스캔 속도 및 확대 배수 등의 매개변수를 설정합니다.

이미지 관찰 및 조정: 샘플 표면 이미지를 관찰하고 밝기와 대비도를 조정하며 샘플 테이블을 이동하여 관심 영역을 배치하고 초점 및 소상산 작업을 수행합니다.

이미지 저장 및 처리: 이미지를 촬영하고 저장하며 필요한 경우 이미지 처리 및 분석을 수행합니다.

전원 끄기: 작동 설명서 순서에 따라 번들, 진공 시스템 및 전원을 끕니다.

3. 응용분야

SEM은 재료과학, 생물학, 의학, 지구과학, 물리학, 공학 등 분야에 널리 응용되며 재료표면의 형상을 관찰하고 성분과 구조를 분석하며 단구의 형상과 실효메커니즘 등을 연구하는데 사용된다.