?lk ticari taramal? elektron mikroskobunun 1965'te ortaya ??kmas?ndan bu yana, 40 y?ll?k sürekli iyile?tirmenin ard?ndan, taramal? elektron mikroskobunun ??zünürlü?ü ilkinin 25 nm'sinden 0.01 nm'ye yükseldi. ?o?u taramal? elektron mikroskobu, yüzey mikro dünyas?n?n kapsaml? bir analizi haline gelen X-???n? spektrometresi ve X-???n? enerji spektrometresi ile birle?tirilebilir. ?ok i?levli elektron mikroskobu aleti. Taramal? elektron mikroskobu (SEM), ?e?itli bilimsel alanlarda ve endüstriyel sekt?rlerde yayg?n olarak kullan?lan gü?lü bir ara? haline geldi. Taramal? elektron mikroskobu (SEM), jeoloji, biyoloji, t?p, metalürji, mekanik i?leme, malzeme, yar? iletken üretimi ve seramik denetimi gibi bir?ok alanda yayg?n olarak kullan?lmaktad?r.

Taramal? elektron mikroskobu (SEM), malzeme alan?nda son derece ?nemli bir rol oynamaktad?r. ?e?itli malzemelerin morfolojisi, arayüz durumu, hasar mekanizmas? ve malzeme performans tahmini ?al??malar?nda yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. Taramal? elektron mikroskobu (SEM), kristal kusurlar?n? ve bunlar?n üretim sürecini do?rudan incelemek i?in kullan?labilir. Metal malzemelerdeki atomlar?n toplanma modunu ve ger?ek s?n?rlar?n? g?zlemleyebilir. Farkl? ko?ullar alt?nda s?n?rlar?n hareket modunu da g?zlemleyebilir. Yüzey i?lemede kristalin neden oldu?u hasar? ve radyasyon hasar?n? da kontrol edebilir.

Taramal? Elektron Mikroskobunun ?al??ma Prensibi

Taramal? elektron mikroskobunun ?al??ma prensibi ?ekilde g?sterilmi?tir.

?ekil 1 Taramal? elektron mikroskobu ?ematik diyagram?

Taramal? elektron mikroskobu (SEM), bir elektron tabancas?ndan yay?lan elektron ???nlar?ndan olu?ur. H?zland?r?lm?? voltaj?n etkisi alt?nda, elektron ???nlar?, 5 nm ?ap?nda bir elektronik optik sistem olu?turmak i?in bir manyetik mercek sisteminde birle?ir. ?ki veya ü? elektromanyetik mercekten sonra, elektron demetleri, numunenin yüzeyine odaklanan ince bir elektron demetinde birle?ir. Nihai merce?in üst taraf?na, elektron ???n?n?n numunenin yüzeyinde tarand??? bir tarama bobini monte edilmi?tir. Yüksek enerjili elektron ???nlar? ve numune malzemeleri aras?ndaki etkile?im nedeniyle, ?e?itli türde bilgiler üretilir: ikincil elektronlar, geri yans?ma elektronlar?, absorpsiyon elektronlar?, X-???n?, Auger elektronlar?, katodolüminesans ve transmisyon elektronlar?. Bu sinyaller ilgili al?c? taraf?ndan al?n?r, yükseltilir ve resim tüpünün parlakl???n? modüle etmek i?in resim tüpünün kap?s?na g?nderilir. Tarama bobinindeki ak?m, resim tüpünün parlakl???na kar??l?k geldi?i i?in, yani elektron ???n? numune üzerinde bir noktaya ?arpt???nda, resim tüpünün ekran?nda parlak bir nokta belirir. Bu ?ekilde, taramal? elektron mikroskobu (SEM), bir g?rüntü ?er?evesini tamamlamak i?in ?rnek yüzeyinin farkl? ?zelliklerini orant?l? olarak video sinyallerine d?nü?türmek i?in noktadan noktaya g?rüntüleme y?ntemini kullan?r, b?ylece ?e?itli karakteristik g?rüntüleri g?zlemleyebiliriz. Floresan ekranda numune yüzeyi.

Taramal? Elektron Mikroskobu Eki

Taramal? elektron mikroskobu (SEM) genellikle bir spektrometre veya bir enerji spektrometresi ile donat?lm??t?r. Spektrometre, X-???nlar?n? numuneden uyarmak ve bunlar? uygun kristallerle ay?rmak i?in Bragg denklemi 2dsin'i (= () kullan?r. Farkl? dalga boylar?na sahip karakteristik X-???nlar?, 2'lik farkl? k?r?lma a??lar?na sahip olacakt?r (). Spektrometre, a?a??dakiler i?in gü?lü bir ara?t?r: mikro alan bile?en analizi Spektrometrenin dalga boyu ??zünürlü?ü ?ok yüksektir, ancak X-???n?n?n dü?ük kullan?m? nedeniyle uygulama aral??? s?n?rl?d?r.Enerji spektrometresi, X-???n? kuantumunun enerji fark?na dayal? bir element analizi y?ntemidir. Bir element i?in, X-???n? kuantumu ana kuantum say?s? mide N1'den ana kuantum say?s? n2'ye ge?ti?inde, belirli bir enerji vard?r (=(n1-(n2)). Enerji da??l?ml? spektrometre yüksek ??zünürlüklü ve h?zl? analiz h?z?na sahiptir. , ancak ??zünürlük yetene?i zay?f.?o?u zaman ?ak??an ?izgiler vard?r ve dü?ük i?erik i?in ??e analizinin do?rulu?u ?ok zay?ft?r.

Spektrometreler ve enerji spektrometreleri birbirinin yerine ge?emez, birbirini tamamlar.

Taramal? Elektron Mikroskobunun Malzeme Biliminde Uygulanmas?

Malzemelerin Yüzey Morfolojisinin G?zlemlenmesi

?EK?L 1 SICAK HADDELENM?? Mg YANDAN SOYMA YüZEY?N?N SEM MORFOLOJ?S?

S?cak haddelenmi? Al-Mg kapl? sac?n Mg taraf? soyulma yüzeyinin SEM morfolojisi (haddeleme s?cakl??? 400 C, indirgeme oran? 45%) ?ekil 1'de g?sterilmektedir. Grafikten, ?ok say?da y?rt?lma kenar? ve platform oldu?unu a??k?a g?rebiliriz. soyma yüzeyinde ve y?rtma platformunda ?ok say?da kü?ük radyal ?eritler ve ?ukurlar vard?r.

Malzemeyi G?zlemlemenin ?kinci A?amas?

?ekil 2 SEM ile AZ31 Magnezyum Ala??m?n?n Yüksek Gü?lü Mikro Yap?s?

It can be clearly seen from Fig. 2 that the size of the second phase Mg17Al12 after fragmentation is about 4 m, and there are many dispersed small particles near the “bulk” Mg17Al12 with the size of about 0.5 m. This is the second phase Mg17Al12 precipitated from the supersaturated solid solution of a-Mg base during the cooling process after hot rolling, showing the fineness of this morphological distribution. Biphasic Mg17Al12 can effectively inhibit dislocation movement, improve material strength and play the role of dispersion strengthening, but will not significantly reduce the plasticity of AZ31 magnesium alloy.

Malzeme Arayüzünün G?zlemlenmesi

?ekil 3 Mg/Al haddeleme arayüzü hat taramas? [1]

?ekil 3, Mg/Al yuvarlanan kompozit arayüzün bir ?izgi tarama g?rüntüsüdür. Grafikten, Mg ve Al aras?ndaki arayüz üzerinden ?izgi taramas?n?n elde edilebilece?ini g?rebiliriz. Al taraf?nda Mg i?eri?i dü?üktür ve Mg taraf?nda Al neredeyse s?f?rd?r. Bununla birlikte, arayüzde, Mg ve Al'nin yakla??k yar?s? olu?ur, bu da arayüzde difüzyonun meydana geldi?ini ve Mg ve Al'yi olu?turdu?unu g?sterir. Difüzyon tabakas?.

Malzeme k?r?lmas?n?n g?zlemlenmesi

(a) D?küm olarak  

 (b) S?cak haddelenmi?

?ekil 4 AZ31 Magnezyum Ala??m?n?n ?ekme K?r?lmas? Morfolojisi

D?kme AZ31 magnezyum ala??m?n?n ?ekme k?r?lmas?n?n SEM tarama morfolojisi ?ekil 3-6'da g?sterilmektedir. ?ekil 4 (a)'dan, bariz yar?lma k?r?lma platformlar? ve son y?rt?lma noktas?nda, temelde zay?f plastisiteye sahip yar? yar?lma k?r?lmas? olan birka? ?ukur oldu?u g?rülebilir. Bunun nedeni, d?kme AZ31 magnezyum ala??m?n?n tane s?n?r?nda, ?ekme deformasyonu s?ras?nda ?atlamas? ve ?atlak kayna?? olu?turmas? kolay, büyük bir k?r?lgan ikinci faz Mg17Al12 olmas?d?r. S?cak haddelenmi? AZ31 magnezyum ala??m?n?n k?r?lma morfolojisi, bariz boyunlanma olgusunu g?sterir. ?ekil 4(b)'de g?sterildi?i gibi, AZ31 magnezyum ala??m?n?n makro k?r?lma morfolojisi, ?ukur boyutu 5 ila 20 m aras?nda de?i?en sünek k?r?lma morfolojisi g?sterir.

son s?zler

Taramal? elektron mikroskobu (SEM), malzeme biliminde yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. Sadece malzeme biliminin yukar?daki y?nlerinde de?il, ayn? zamanda metallerin yorulma ar?zas?nda ve safs?zl?klar?n morfolojik g?zleminde de kullan?labilir. Malzemeler alan?nda uzmanla?an bir ??renci olarak, taramal? elektron mikroskobunun ?al??ma prensibini ve uygulamas?n? anlamal? ve kapsaml? ve titiz bir malzeme ?al??mas? yürütmek i?in bilimsel ara?t?rmam?zda taramal? elektron mikroskobu arac?n? tam olarak kullanmal?y?z.