Cách sử dụng kính hiển vi điện tử quét: 9 bước (có hình ảnh)

Mục lục:

Cách sử dụng kính hiển vi điện tử quét: 9 bước (có hình ảnh)
Cách sử dụng kính hiển vi điện tử quét: 9 bước (có hình ảnh)
Anonim

Kính hiển vi điện tử quét (SEM) là một kính hiển vi có độ phân giải rất cao cho phép người ta nhìn thấy những thứ nhỏ với chi tiết rất lớn. Đây là tổng quan nhanh về cách chụp ảnh mẫu bằng cách sử dụng một. Hãy nhớ rằng SEM là một thiết bị rất mỏng manh và cần được sử dụng cẩn thận. Tuy nhiên, làm theo các bước sau một cách chặt chẽ sẽ gần như đảm bảo rằng bạn sẽ không làm hỏng kính hiển vi của mình. Ngoài ra còn có nhiều tính năng khác không được thảo luận trong bài viết này, nhưng quy trình này mô tả cách để có được một bức tranh cơ bản.

Bài viết này cung cấp hướng dẫn cụ thể cho kính hiển vi JEOL JSM-6010LA. Bất kỳ kính hiển vi JEOL nào cũng sẽ có các điều khiển cực kỳ giống với kính hiển vi được mô tả trong các hướng dẫn này. Kính hiển vi của Hitachi cũng sẽ rất giống, nhưng các thương hiệu khác như Zeiss có thể có các núm điều khiển ở những nơi khác nhau.

Các bước

Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 1
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 1

Bước 1. Lấy mẫu đã chuẩn bị

Chuẩn bị mẫu cho kính hiển vi điện tử là một quy trình rất chuyên sâu, vì vậy đối với quy trình này, hãy sử dụng mẫu đã được chuẩn bị cho bạn. Nếu một mẫu được chuẩn bị cho SEM, nó sẽ cần phải có kích thước thích hợp và cũng cần phải có bề mặt dẫn điện. Vì mẫu đã được chuẩn bị sẵn, bài viết này sẽ giả sử nó đáp ứng các tiêu chuẩn này.

Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 2
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 2

Bước 2. Đưa SEM đến áp suất khí quyển để mở cửa mẫu

Hiểu rằng SEM sẽ luôn được bật nguồn và buồng mẫu sẽ luôn ở trong môi trường chân không. Điều này có nghĩa là buồng sẽ hoàn toàn trống rỗng bất kỳ phân tử khí nào nên các electron sẽ có đường đi rõ ràng về phía mẫu. Nhấn và giữ nút VENT cho đến khi nó nhấp nháy và bạn sẽ nghe thấy tiếng tách. Nút VENT sẽ tiếp tục nhấp nháy cho đến khi môi trường trong buồng được nâng lên đến áp suất khí quyển. Khi nút VENT có màu cam đặc, điều này có nghĩa là buồng đang ở áp suất khí quyển và bạn có thể mở cửa.

Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 3
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 3

Bước 3. Đeo găng tay vào

Điều này cực kỳ quan trọng vì buồng của SEM cần phải rất sạch sẽ!

  • Sử dụng tay nắm ở hai bên cửa, từ từ trượt cửa ra.
  • Khi cửa mở, cẩn thận lấy giá đỡ mẫu và trượt sang bên phải. Nó sẽ lỏng lẻo khỏi các rãnh và bây giờ bạn có thể tải mẫu của mình.
  • Trên mỗi bốn góc của giá đỡ mẫu, có hai vít định vị giữ mẫu cố định. Nới lỏng các vít này một chút (nửa vòng của tuốc nơ vít là đủ) rồi lấy mẫu trắng ra khỏi giá đỡ.
  • Bây giờ bạn có thể đặt mẫu trống sang một bên, nhưng hãy nhớ đặt nó trên Kimwipe chứ không phải đặt trực tiếp trên bàn làm việc. Đặt mẫu của bạn vào giá đỡ, sau đó vặn chặt các vít.
  • Khi mẫu của bạn đã ở đúng vị trí, hãy tiếp tục và trượt ngăn chứa mẫu trở lại các rãnh của nó trên giai đoạn lấy mẫu.
  • Bây giờ bạn có thể đóng cửa bằng cách đẩy cửa trở lại buồng.
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 4
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 4

Bước 4. Trong khi giữ cửa đóng lại, nhấn và giữ nút EVAC cho đến khi nút này bắt đầu nhấp nháy để đưa buồng trở lại trong môi trường chân không

Bạn sẽ nghe thấy tiếng lách cách, rồi sau một phút hoặc lâu hơn, bạn sẽ nghe thấy tiếng tuabin máy bơm quay lên. Các máy bơm này sẽ loại bỏ tất cả các hạt khí ra khỏi buồng và đưa áp suất bên trong đến khoảng 10 ^ -6 torr. Khi nút EVAC phát sáng màu xanh lục đặc, điều này có nghĩa là buồng đang ở chân không. Bây giờ hãy đợi thêm 5 phút trước khi tiếp tục bước tiếp theo.

Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 5
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 5

Bước 5. Sau khi hết 5 phút, bạn đã sẵn sàng để bật tia điện tử và bắt đầu chụp ảnh

  • Đi tới máy tính của SEM và phần mềm kính hiển vi sẽ được bật. Nút màu xanh lá cây ở góc trên cùng bên phải của màn hình sẽ cho biết TẮT, cho biết rằng chùm tia điện tử đã tắt. Nhấp vào nó để bật đèn chiếu và sau đó nó sẽ báo BẬT.
  • Tiếp theo, nhấp vào nút ACB (độ tương phản và độ sáng tự động) và mẫu của bạn sẽ xuất hiện.
  • Sử dụng núm phóng đại trên bảng điều khiển, phóng to đến độ phóng đại mong muốn của bạn. Bạn nên lấy nét ở độ phóng đại cao hơn mức bạn muốn cho hình ảnh của mình, do đó hình ảnh của bạn sẽ đẹp hơn khi bạn thu nhỏ. Ví dụ: nếu bạn muốn hình ảnh ở 2, 500x, bạn có thể muốn lấy nét ở khoảng 4, 000x.
  • Sau khi bạn đã phóng to, hãy sử dụng núm lấy nét để đưa hình ảnh của bạn vào tiêu điểm.
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 6
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 6

Bước 6. Điều chỉnh chiều cao mẫu

Bây giờ mẫu của bạn đã được lấy nét, nhưng bạn có thể nhận thấy nó trông không đẹp như bạn mong đợi.

  • Bên dưới hình ảnh mẫu của bạn trong màn hình máy tính, bạn sẽ thấy khoảng cách làm việc được chỉ định là "WD x mm" trong đó x là một số thường vào khoảng 10-20. Hãy ghi lại con số này.
  • Để có hình ảnh đẹp, bạn có thể muốn sử dụng khoảng cách làm việc là 10mm. Điều này có nghĩa là chùm tia được hội tụ cách thấu kính 10mm. Để đặt khoảng cách làm việc của bạn, hãy nhấp vào "WD x mm" và một thanh trượt sẽ xuất hiện, cho phép bạn thay đổi bất kỳ số nào x thành 10. Hãy tiếp tục và nhấp vào 10.
  • Hiện tại, chiều cao mẫu là Z = 25mm. Để thay đổi chiều cao mẫu, bạn sẽ sử dụng núm Z. Phần này có thể phức tạp. Bất kể khoảng cách làm việc ban đầu là bao nhiêu, trừ đi 10 và đây là số tiền bạn sẽ cần để di chuyển núm Z của mình. Ví dụ: nếu WD của bạn là 16 mm và bạn đã thay đổi nó thành 10 mm, bạn sẽ cần phải di chuyển núm Z của mình xuống khoảng 6 mm. Vì vậy, bạn sẽ biến nó thành khoảng 19mm.
  • Trong khi bạn xoay núm Z, hãy quan sát màn hình vì nó sẽ bắt đầu được lấy nét. Khi nó đã được lấy nét, bức ảnh của bạn đã sẵn sàng!
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 7
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 7

Bước 7. Thu nhỏ lại đến độ phóng đại mong muốn của bạn và nếu bạn muốn di chuyển đến một khu vực khác của mẫu, bạn có thể sử dụng các nút X và Y

Bạn cũng có thể điều chỉnh độ tương phản và độ sáng theo ý thích của mình. Khi bạn tìm thấy khu vực mình thích, hãy chụp ảnh bằng cách nhấp vào biểu tượng máy ảnh cho biết "CỬA HÀNG". Thao tác này sẽ mở ra một hộp thoại cho phép bạn lưu tệp hình ảnh của mình. Bạn có thể đặt tên tệp theo ý mình và lưu trữ trong bất kỳ thư mục nào trên máy tính hoặc trên ổ đĩa flash.

Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 8
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 8

Bước 8. Tắt chùm tia điện tử bằng cách nhấp vào nút màu xanh lá cây có nội dung "BẬT" ở góc trên cùng bên phải

Đảm bảo rằng nó nói "TẮT" trước khi bạn tiếp tục. Xoay các núm X, Y và Z sao cho mỗi giá trị là 25mm. Bây giờ nhấn và giữ nút VENT cho đến khi nó nhấp nháy để đưa buồng mẫu về áp suất khí quyển.

Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 9
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét Bước 9

Bước 9. Mở khoang chứa mẫu khi nút VENT có màu cam đặc

Sau khi bạn lấy mẫu ra khỏi ngăn chứa, hãy đặt mẫu trắng trở lại ngăn chứa và trượt nó trở lại giai đoạn lấy mẫu. Trượt cửa trở lại vị trí đóng. Cuối cùng, nhấn và giữ nút EVAC cho đến khi nó nhấp nháy. KHÔNG BAO GIỜ để buồng SEM được thông gió, điều này có thể gây hư hỏng các bộ phận bên trong. Khi nút EVAC phát sáng màu xanh lục đồng nhất, bạn nên rời khỏi SEM.

Cảnh báo

  • Điều rất quan trọng là phải đeo găng tay khi chạm vào bất cứ thứ gì sẽ đi vào buồng mẫu!
  • Không bao giờ để buồng SEM được thông hơi. Nếu bạn rời khỏi SEM, hãy đảm bảo nút EVAC có màu xanh lục đồng nhất phát sáng.
  • Nếu mẫu của bạn chưa được chuẩn bị đặc biệt cho SEM, đừng đặt nó vào kính hiển vi! Một số mẫu chỉ đơn giản là sẽ không hiển thị tốt, nhưng những mẫu khác thực sự có thể gây ra hư hỏng cho các bộ phận bên trong.

Đề xuất: