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전자 현미경이 어떻게 작동하는지

주사 전자 현미경 (SEMS)은 집중된 전자 빔을 사용하여 샘플의 고해상도 이미지를 생성합니다. 빔은 샘플을 가로 질러 스캔되며 반사 또는 방출 된 전자가 감지되어 이미지를 생성하는 데 사용됩니다.

SEM은 광학 현미경보다 훨씬 높은 해상도를 가진 이미지를 생성 할 수 있으며, 빛에 투명하지 않은 샘플을 볼 수 있습니다. 이것은 균열, 모공 및 기타 결함과 같은 재료의 표면 특징을 연구하는 데 이상적입니다.

다음은 SEMS의 작동 방식에 대한 자세한 설명입니다.

1. 전자 빔은 전자 건에 의해 생성됩니다. 전자 건은 전자를 방출하는 가열 된 필라멘트로 구성됩니다. 전자는 고전압으로 가속되며, 일반적으로 1 ~ 30 킬로 볼트 (KV) 범위입니다.

2. 전자 빔은 일련의 전자기 렌즈에 의해 초점을 맞추고 있습니다. 렌즈는 빔을 매우 작은 지점, 일반적으로 직경의 약 1 ~ 10 나노 미터 (NM)에 초점을 맞 춥니 다.

3. 전자 빔은 샘플을 가로 질러 스캔됩니다. 스캐닝은 X 및 Y 방향으로 빔을 편향시키는 두 세트의 전자기 코일에 의해 수행됩니다. 빔은 래스터 패턴으로 스캔되므로 샘플을 가로 질러 일련의 평행선으로 움직입니다.

4. 반사되거나 방출 된 전자는 검출기에 의해 감지됩니다. 검출기는 일반적으로 전자를 광자로 변환하는 신틸 레이터입니다. 이어서, 광자는 광전자 튜브에 의해 증폭되고 감지된다.

5. 감지 된 전자는 이미지를 만드는 데 사용됩니다. 전자 빔이 샘플을 가로 질러 스캔함에 따라 이미지는 픽셀로 픽셀을 구축합니다. 각 픽셀의 밝기는 그 시점에서 검출 된 전자의 수에 해당합니다.

SEM은 최대 1 nm의 해상도로 이미지를 생성 할 수 있으며, 이는 광학 현미경의 해상도보다 훨씬 높습니다. 이것은 균열, 모공 및 기타 결함과 같은 재료의 표면 특징을 연구하는 데 이상적입니다. SEM은 또한 금속, 도자기 및 플라스틱과 같이 빛에 투명하지 않은 샘플을 보는 데 사용될 수 있습니다.

SEM은 재료 과학, 공학, 생물학 및 지질학을 포함한 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.

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