1. 전자광학시스템: 초점과 스캔의 핵심

전자 광학 시스템은 샘플 표면에서 전자빔의 스캔을 생성, 가속, 초점 및 제어하는 스캐닝 렌즈 (SEM) 의 핵심 구성 부분입니다.핵심 부품은 다음과 같습니다.

전자총: 전자원으로서 열발사 또는 장발사를 통해 자유전자를 산생한다.열발사 전자총 (예: 텅스텐 필라멘트) 은 원가가 낮지만 해상도가 제한된다.필드 발사 전자총 (예: 육붕화 또는 냉장 발사) 은 밝기가 높고 빔 반점이 작으며 해상도가 1nm 이하에 달해 고정밀 영상에 적합하다.

전자기 렌즈: 전자기장을 통해 전자빔에 초점을 맞추고 가속한다.2단 전자렌즈는 전자빔을 직경 몇 나노미터의 빔 반점으로 모아 고해상도 영상을 확보한다.

스캐닝 코일: 전자빔이 샘플 표면에서 래스터 모양의 스캐닝을 진행하도록 제어하고, 현상관 형광판의 전자빔 위치를 동기화하여 샘플 표면 특징과 이미지의 점진적인 대응을 실현한다.

2. 신호탐지원리: 다차원정보획득

전자빔과 샘플이 상호 작용할 때 다양한 신호가 발생합니다. 탐지기는 이러한 신호를 캡처하여 샘플의 형태와 성분 분석을 수행합니다.

이차전자 (SE): 입사전자는 시료원자의 외층전자가 일출되고 에네르기가 낮으며 (0-50eV) 표면에서 5-10nm 깊이만 나오며 표면형상에 고도로 민감하여 고해상도 표면영상에 사용된다.

배산사전자(BSE): 입사전자는 시료원자핵의 산란을 거쳐 반사되며 생산액은 원자서수가 증가함에 따라 제고되며 원자서수의 안감을 나타낼수 있으며 성분정성분석에 사용된다.

특징 X선: 입사 전자는 샘플 원자 내층 전자가 약진할 때 발생하는 전자기 복사를 자극하며, 에너지 또는 파장은 원소 종류와 직접 관련되어 있으며, 에너지 분광기 (EDS) 분석을 통해 원소 정성 정량 검측을 실현한다.

3. 시스템 협동과 영상 메커니즘

전자빔은 샘플 표면을 스캔할 때 탐지기가 동시에 신호를 포획하여 전신호로 변환하고, 증폭을 거친 후 현상관 형광판의 밝기를 조정하여 샘플 표면의 특징에 일일이 대응하는 이미지를 형성한다.필드 발사 SEM은 고휘도 전자원과 최적화된 진공 시스템을 통해 반도체, 금속, 지질 광물 등 다재료의 표면 현미경 구조 분석에 적합한 해상도와 안정성을 한층 높였다.