수입공업현미경은 미세한 물체나 구조를 관찰하고 분석하는데 사용되는 정밀기기로서 그 작업원리는 광학이나 전자광학원리에 근거하여 보이지 않거나 직접 관찰하기 어려운 미시세계를 확대하여 선명한 영상을 보여준다.

(1) 광학 수입 공업 현미경

1. 조명 시스템: 일반적으로 콜러 조명 방식을 사용한다.광원에서 나오는 광선은 집광경을 통해 관찰된 물체를 고르게 비춘다.집광경의 역할은 광선의 각도와 강도를 조절하여 광선이 적합한 각도로 물체에 비치도록 함으로써 물체의 각 부분이 균일하고 충분한 조명을 받을수 있도록 보장하는것이다.

2.물경 영상: 물경은 광학 현미경의 핵심 부품 중 하나입니다.그것은 관찰된 물체에 접근하여 비교적 짧은 초점거리와 비교적 높은 증폭배수를 갖고있다.물경은 물체를 처음으로 확대하여 물구나무서기의 실상을 형성한다.이 실상은 안경의 초점 안쪽에 있다.대물렌즈의 품질과 성능은 이미지의 선명도, 해상도 등에 매우 중요한 영향을 미친다.예를 들어, 고해상도 물경은 더 작은 물체의 디테일을 분별할 수 있다.

3.고글 관찰: 고글의 역할은 물경이 만든 상을 더욱 확대하는 것이다.고글 내부에는 하나 이상의 렌즈 조합이 있는데, 이는 물경이 형성한 실상을 다시 확대하고, 물경이 영상화하는 과정에서 발생할 수 있는 상차를 교정한다.

(2) 전자수입공업현미경

1. 투과전자현미경(TEM)

- 전자빔 발사: 전자총에서 고속 전자빔을 발사한다.전자총은 일반적으로 열음극 발사형과 필드 발사형 두 종류가 있다.열음극 발사형은 텅스텐 필라멘트 등의 재료를 가열해 전자를 발사하는 것이고, 장발사형은 강한 전장을 이용해 뾰족한 발사체 표면에서 전자를 추출하는 것이다.이 전자들은 매우 높은 에너지를 가지고 있다.

- 샘플 상호 작용: 초박형 샘플을 통과하는 고속 빔 (일반적으로 샘플 두께는 나노 수준).시료를 통과하는 과정에서 전자와 시료 속의 원자가 충돌하는데, 시료의 부위별 원자밀도, 원자 서수 등에 따라 전자에 대한 산란 정도가 다르다.이런 산란은 전자빔의 강도와 위상의 변화를 초래하여 견본의 내부구조정보를 휴대하게 된다.

- 이미징 시스템: 시료를 거친 전자빔은 전자기 렌즈 시스템을 통해 초점을 맞추고 이미징한다.전자기 렌즈는 전류가 코일을 통해 발생하는 자기장을 이용하여 전자빔을 굴절시키는데, 그 원리는 광학 렌즈가 빛을 굴절시키는 것과 유사하지만 제어는 더욱 유연하다.전자기 렌즈의 전류를 조정함으로써 렌즈의 초점 거리와 초점 효과를 변경하고 형광 스크린이나 사진 필름에 샘플 내부 구조를 반영하는 이미지를 형성 할 수 있습니다.

2. 전자현미경(SEM) 스캔

- 전자빔 스캐닝: 전자총에서 발사된 전자빔은 스캐닝 코일의 작용으로 시료 표면을 점차적으로 스캐닝한다.전자빔 반점은 매우 작아서 보통 몇 나노미터의 크기에 초점을 맞출 수 있다.

- 신호 수집: 전자빔이 시료 표면을 비출 때 시료를 자극하여 이차전자, 배산사전자 등 각종 신호를 발생시킨다.이차전자는 샘플 표면의 원자가 전자빔에 의해 자극된 후 빠져나오는 저에너지 전자로, 샘플 표면의 형상 특징을 잘 반영할 수 있다.배산사전자는 입사전자와 시료원자가 탄성산란을 일으킨후 귀환하는 전자로서 그 생산액은 시료의 원자서수와 관련되며 시료의 성분분포를 분석하는데 사용할수 있다.이 신호들은 해당 탐지기에 의해 수집됩니다.

- 이미징 디스플레이: 탐지기가 수집한 신호를 증폭하고 처리한 후 전자빔 스캔 순서에 따라 모니터에 이미지를 형성한다.전자빔의 매개 변수와 탐지기의 수신 방식을 조절하여 서로 다른 대비도와 정보의 이미지를 얻을 수 있으며, 샘플의 표면 형상, 성분 등을 연구하는 데 사용된다.