διερευνηση των παραγοντων
διερευνηση των παραγοντων
διερευνηση των παραγοντων
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
σαρωτικής ηλεκτρονιακής μικροσκοπίας (scanning electron microscopy, SEM), της<br />
σαρωτικής μικροσκοπίας (φαινομένου) σήραγγας (scanning tunneling microscopy, STM) και<br />
της μικροσκοπίας ατομικών δυνάμεων (atomic force microscopy, AFM). Οι δύο τελευταίες<br />
τεχνικές αναφέρονται μερικές φορές ως σαρωτική μικροσκοπία δειγματολήπτη (scanning<br />
probe microscopy, SPM).[43]<br />
Για τη λήψη εικόνας με κάθε μία από τις τεχνικές αυτές, η επιφάνεια του στερεού<br />
δείγματος εξετάζεται με παλινδρομική σάρωση με μια εξαιρετικά εστιασμένη δέσμη<br />
ηλεκτρονίων ή με ένα κατάλληλο δειγματολήπτη‐ανιχνευτή (probe). Η παλινδρομική<br />
σάρωση είναι ένας τρόπος σάρωσης παρόμοιος με αυτόν που χρησιμοποιείται στους<br />
σωλήνες καθοδικών ακτίνων ή στους δέκτες τηλεόρασης. Μια δέσμη ηλεκτρονίων: (1)<br />
σαρώνει μια επιφάνεια σε ευθεία γραμμή (τη διεύθυνση x), (2) επιστρέφει αμέσως στην<br />
αρχική της θέση και (3) μετατοπίζεται προς τα κάτω κατά ένα σταθερό διάστημα. Η<br />
διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται έως ότου σαρωθεί η επιθυμητή περιοχή της<br />
επιφάνειας. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σάρωσης, λαμβάνεται σήμα που αντιστοιχεί<br />
στο δεδομένο σημείο της επιφάνειας (διεύθυνση z) και αποθηκεύεται στον υπολογιστή,<br />
όπου τελικά μετατρέπεται σε εικόνα.[43]<br />
Το Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Σάρωσης (Scanning Electron Microscope SEM)<br />
χρησιμεύει για την παρατήρηση επιφανειών και σε συνδυασμό με κατάλληλα συστήματα<br />
μικροανάλυσης (Electron probe microanalysis – EPMA) για την στοιχειακή ανάλυση<br />
συγκεκριμένων περιοχών της υπό παρατήρηση εικόνας. Επιφάνειες που έχουν υποστεί<br />
προσεκτική λείανση μπορούν να παρατηρηθούν ικανοποιητικά με μεγεθύνσεις από 10 έως<br />
40.000 φορές. Η καλύτερη διακριτική ικανότητα του SEM είναι 100 Å (10 nm) ότνα το<br />
μικροσκόπιο είναι καλής ποιότητας και με άριστες συνθήκες λειτουργίας. Το κυριότερο,<br />
όμως, πλεονέκτημα είναι το μεγάλο βάθος πεδίου. Αυτό δίνει τη δυνατότητα να<br />
εξετάζονται και επιφάνειες ανώμαλες, χωρίς λείανση, π.χ. θραυσιγενείς επιφάνειες.[44]<br />
Στο Σαρωτικό Ηλεκτρονιακό Μικροσκόπιο η επιφάνεια στερεού δείγματος σαρώνεται<br />
παλινδρομικά με δέσμη ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας. Με τη διαδικασία αυτή<br />
λαμβάνονται πολλά είδη σημά<strong>των</strong> από την επιφάνεια, όπως οπισθοσκεδαζόμενα και<br />
δευτερογενή ηλεκτρόνια, ηλεκτρόνια Auger, φωτόνια φθορισμού ακτίνων Χ και άλλα<br />
φωτόνια διαφόρων ενεργειών. Όλα αυτά τα σήματα έχουν χρησιμοποιηθεί για μελέτες<br />
επιφανειών, όμως τα πιο συνηθισμένα είναι: (1) τα οπισθοσκεδαζόμενα και τα<br />
δευτερογενή ηλεκτρόνια, τα οποία αποτελούν τη βάση της τεχνικής SEM και (2) η εκπομπή<br />
ακτίνων Χ, η οποία χρησιμοποιείται στην ανάλυση με ηλεκτρονιακό μικροδειγματολήπτη<br />
[43].<br />
Το Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Σάρωσης χρησιμοποιεί μία λεπτή δέσμη ηλεκτρονίων<br />
(ενέργειας από 0 έως 50 keV), η οποία αφού περάσει από μία ακολουθία δύο ή τριών<br />
φακών εστίασης, οι οποίοι είναι συνδυασμένοι με κατάλληλα διαφράγματα, καταλήγει να<br />
έχει διάμετρο 2‐10 nm, η ελάχιστη τιμή της οποίας περιορίζεται από το ελάχιστο αποδεκτό<br />
ρεύμα της δέσμης ανίχνευσης το οποίο δεν μπορεί να είναι χαμηλότερο από μερικά pA (10 ‐<br />
12 A), για λόγους εξασφάλισης ικανοποιητικού λόγου Σήμα/Θόρυβος. Η λεπτή αυτή δέσμη<br />
κατευθύνεται, με τη βοήθεια ενός πηνίου οδήγησης, έτσι ώστε να σαρώνει με περιοδικό<br />
86
Change language