Bagaimana mikroskop elektron pengimbasan terowong berfungsi
Cara kerja
Walaupun konfigurasi pengimbasan mikroskop elektron terowong adalah berbeza, semuanya termasuk tiga bahagian utama berikut: sistem mekanikal (badan cermin) yang memacu probe untuk bergerak secara tiga dimensi berbanding permukaan sampel konduktif, dan digunakan untuk mengawal dan memantau siasatan. Sistem elektronik untuk jarak dari sampel dan sistem paparan untuk menukar data yang diukur kepada imej. Ia mempunyai dua mod kerja: mod arus malar dan mod tinggi malar.
Mod semasa berterusan
Arus terowong dikawal dan dikekalkan dengan litar suap balik elektronik. Kemudian sistem komputer mengawal hujung jarum untuk mengimbas pada permukaan sampel, iaitu menjadikan hujung jarum bergerak dua dimensi mengikut arah x dan y. Oleh kerana arus terowong perlu dikawal supaya malar, ketinggian setempat antara hujung jarum dan permukaan sampel juga akan kekal malar, jadi hujung jarum akan melakukan pergerakan beralun yang sama dengan naik turun permukaan sampel, dan maklumat ketinggian akan ditunjukkan dengan sewajarnya. keluar. Maksudnya, mikroskop elektron pengimbasan terowong memperoleh maklumat tiga dimensi permukaan sampel. Kaedah kerja ini memperoleh maklumat imej yang komprehensif, imej mikroskopik berkualiti tinggi, dan digunakan secara meluas.
Mod ketinggian malar
Pastikan ketinggian mutlak hujung jarum tetap semasa proses pengimbasan sampel; maka jarak setempat antara hujung jarum dan permukaan sampel akan berubah, dan saiz arus terowong saya juga akan berubah dengan sewajarnya; perubahan arus terowong I akan direkodkan oleh komputer dan ditukarkan kepada imej Isyarat ditunjukkan, dan mikrograf mikroskop elektron terowong pengimbasan diperolehi. Cara kerja ini hanya sesuai untuk sampel dengan permukaan yang agak rata dan komponen tunggal.
prinsip
Mengimbas mikroskop terowong ialah sejenis peranti mikroskopik baharu untuk membezakan morfologi permukaan pepejal dengan mengesan arus terowong elektron dalam atom pada permukaan pepejal mengikut prinsip kesan terowong dalam mekanik kuantum.
Disebabkan oleh kesan terowong elektron, elektron dalam logam tidak terkurung sepenuhnya dalam sempadan permukaan, iaitu, ketumpatan elektron tidak tiba-tiba turun kepada sifar pada sempadan permukaan, tetapi mereput secara eksponen di luar permukaan; panjang pereputan adalah kira-kira 1nm, yang merupakan ukuran penghalang permukaan untuk elektron melarikan diri. Jika dua logam sangat rapat antara satu sama lain, awan elektronnya mungkin bertindih; jika voltan kecil dikenakan antara dua logam, arus elektrik (dipanggil arus terowong) di antara mereka boleh diperhatikan.
