Как работает сканирующий электронный микроскоп и каким образом он создает изображение?

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) использует электроны вместо видимого света для создания изображений. Вот как он работает:

1. Генерация электронного пучка: СЭМ создает узкий пучок электронов с помощью электронной пушки, подобной катодному лучу в телевизоре. Этот пучок ускоряется и фокусируется на образце.

2. Взаимодействие с образцом: Пучок электронов взаимодействует с поверхностью образца, вызывая эффекты, такие как отражение, рассеяние или испускание вторичных электронов.

3. Обнаружение сигнала: СЭМ использует детекторы для регистрации и сбора отраженных или рассеянных электронов, а также вторичных электронов. Эти сигналы содержат информацию о форме, топографии и составе поверхности образца.

4. Сканирование поверхности: Пучок электронов сканируется по поверхности образца, перемещаясь вдоль горизонтальных и вертикальных линий. Данные с детекторов регистрируются для каждой точки сканирования.

5. Создание изображения: Полученные данные обрабатываются и преобразуются в изображение, которое отображается на экране. Яркость пикселей изображения зависит от интенсивности регистрируемых электронных сигналов.

Таким образом, СЭМ позволяет получать подробные изображения поверхности образцов на микро- и наномасштабе с высоким разрешением и контрастностью.