Typotex Kiadó. Tartalomjegyzék

Átírás

1 Tartalomjegyzék Előszó 1 1. Az alapok A pásztázó elektronmikroszkópia helye a korszerű tudományban 3 Irodalom Elektron anyag kölcsönhatás Rugalmas szórás Rugalmatlan szórás Kölcsönhatási térfogat, átlagos teljes úthossz Monte-Carlo-szimuláció 20 Irodalom A pásztázó elektronmikroszkóp felépítése A vákuumrendszer Az elektronágyú Termikus volfrámkatód Mágneses lencsék Termikus volfrámkatód A legkisebb nyalábátmérő Pásztázó tekercsek 48 Irodalom Képalkotás a pásztázó elektronmikroszkópiában A képalkotás alapfogalmai Képpont Mélységélesség Kontraszt Jel/zaj viszony Laterális felbontóképesség Szekunder- és visszaszórtelektron-kép Everhart Thornleydetektorral Everhart Thornley-detektor Szekunder elektronok a képalkotásban Visszaszórt elektronok a képalkotásban A minta megvilágításának fényoptikai analógiája Visszaszórtelektron-kép szilárdtest-detektorokkal Félvezető detektorok Robinson-detektor Autrata-detektor Mintaáramkép 71

2 Potenciálkontraszt-üzemmód Kvantitatív feszültségmérés potenciálkontraszt alapján Stroboszkópos vizsgálatok Képalkotás elektronsugár-indukálta árammal (EBIC) Katódlumineszcens üzemmód Mágneses anyagok leképezése Az I. típusú mágneses kontraszt A II. típusú mágneses kontraszt A III. típusú mágneses kontraszt Kristályszerkezet vizsgálata csatornahatás alapján A csatornahatás A csatornadiagram megjelenésének feltételei Határolt területű csatornadiagram A csatornadiagramok információs tartalma Képtorzítások és egyéb műtermékek Képtorzítások a minta döntése miatt A pásztázás torzítása Moire-effektus Képhiba elektromos feltöltődés miatt Képhiba külső mágneses tér miatt Képhiba mechanikai rezgés miatt Képhibák a mikroszkóp hibái miatt Sugárkárosodás, mintaszennyeződés 111 Irodalom Minta-előkészítés a pásztázó elektronmikroszkópiában Vezetőbevonat készítése vákuumpárologtatással Katódporlasztás Biológiai minták előkészítése Fixálás Víztelenítés Kritikus ponton való szárítás Fagyasztva szárítás Fagyasztásos helyettesítés Egyéb minta-előkészítési folyamatok 125 Irodalom Elektronsugaras mikroanalízis a pásztázó elektronmikroszkópban Az elektronsugaras mikroanalízis terminológiája és helye az analitikában A röntgensugárzás keletkezése és kölcsönhatása az anyaggal A röntgensugárzás keletkezése A röntgensugárzásnak az anyaggal való kölcsönhatása A hullámhosszdiszperzív röntgenspektrométer (WDS) Analizátorkristály Proporcionális számláló Jelfeldolgozó elektronika Az energiadiszperzív röntgenspektrométer 142 8

3 Tartalomjegyzék A detektálás mechanizmusa A Si(Li)-detektor Az energiadiszperzív röntgenspektrométer elektronikája Az energiadiszperzív és hullámhosszdiszperzív technika összehasonlítása Az elektronsugaras mikroanalízis gyakorlata Minta-előkészítés Minőségi analízis Optimális mérési feltételek beállítása A röntgenintenzitások mérése Vonalmenti analízis és térképezés 157 Irodalom Csúcstechnika Az ipar és orvostudomány mint a fejlődés hajtóereje 159 Irodalom A téremissziós pásztázó elektronmikroszkópok felépítése Az első generációk Három modern optikai oszlop A leképező elektronok szerepének részletesebb megvilágítása Detektorok és energiaszűrés 171 Irodalom Kisfeszültségű és kis energiás pásztázó elektronmikroszkópia SEM és FESEM alacsony gyorsítófeszültségen Az alacsony feszültségű SEM fizikai vonatkozásai Az elektronágyú szerepe Gerjesztési térfogat A rugalmasan szórt elektronok közepes szabad úthossza Szekunderelektron-hozam és visszaszórási koefficiens Lencsehibák alacsony gyorsítófeszültségen Nyalábfékezés (kis energiás pásztázó elektronmikroszkópia) A minta elektromos feltöltődése Sugárkárosodás, mintaszennyeződés alacsony gyorsítófeszültségen Alkalmazások 193 Irodalom Transzmissziós üzemmód a téremissziós pásztázó elektronmikroszkópban Világos és sötét látóterű leképezés A transzmissziós üzemmód Transzmissziós mintatartó a FESEM-hez Biológiai alkalmazás 199 Irodalom Környezeti elektronmikroszkópia Az ESEM vákuumrendszere Gáz alapú detektorok 203

4 10 Tartalomjegyzék Optikai mikroszkóppal kombinált atmoszferikus SEM 207 Irodalom Pásztázó krio-elektronmikroszkópia 209 Irodalom Visszaszórtelektron-diffrakció Sztereografikus vetület Euler-háromszögek Gnomonikus vetület Az EBSD-kép kiértékelése Az EBSD-képek információs tartalmának megjelenítése Követelmények a minta felületével szemben CCD-kamera Előreszórtelektron-detektorok Kikuchi-transzmissziós diagram Az EBSD összehasonlítása más módszerekkel Alkalmazások 240 Irodalom Röntgenanalitika a pásztázó elektronmikroszkópban Szilícium-drift-röntgendetektorok Szilícium-drift-röntgendetektorok felépítése Az SDD és Si(Li) összehasonlítása Energiafelbontás (felbontóképesség) Az energiafelbontás stabilitása Impulzusátvitel Analízis-szoftver Szupravezetésen alapuló röntgendetektorok Mikrokaloriméter detektor (Transition Edge Sensor) Szupravezető alagútdetektorok Energiafelbontás Az alacsony hőmérséklet előállítása Alkalmazások Hullámhosszdiszperzív (WDS) spektrometria Hullámhosszdiszperzív analízis diffrakciós rács segítségével Zónalemezes hullámhosszdiszperzív röntgenspektrométer Mikro-röntgenfluoreszcens analízis (µxrf) Kapilláris optika µxrf polikapilláris fókuszálással 270 Irodalom Ionsugaras pásztázó elektronmikroszkópok Kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp (elektron- és ionsugárral, FIB-SEM) Galliumion-sugaras oszlop A galliumionok kölcsönhatása az anyaggal A FIB-SEM működése Alkalmazások Biológiai minták tomográfiája 285

5 Tartalomjegyzék Ultramikrotommal ellátott FESEM Minta-előkészítés FIB-SEM-mel TEM-tomográfiához Pásztázó héliumion-mikroszkóp (HIM) A héliumion-mikroszkóp felépítése Szekunderelektron-kép a héliumion-mikroszkópban Leképezés visszaszórt héliumionokkal és héliumatomokkal 293 Irodalom Függelék Kristálytani és diffrakciós ismeretek A diffrakcióval nyerhető információk Kristálytani alapfogalmak A diffrakció kinematikus elmélete Egyetlen atom szórása Az elemi cella szórása A kristály szórása Hough-transzformáció Mennyiségi analízis elektronsugaras mikroanalízissel Rendszámkorrekció Abszorpciókorrekció Fluoreszcenciakorrekció Etalon nélküli analízis A röntgensugárzás mélységi eloszlási függvényén alapuló mennyiségi analízis A Φ(ρz) meghatározása paraméteres formában Irodalom Néhány rövidítés angol és magyar jelentése