Ключевым моментом получения информации о глубине с помощью сканирующего электронного микроскопа является определение трёхмерных пространственных координат каждой точки поверхности. Основными техническими методами являются метод измерения телесных углов, многоугольная визуализация и технология продольной полевой эмиссии.

1. Метод определения телесного угла

Это технология трёхмерной реконструкции, реализуемая путём изменения геометрической структуры и положения детектора, сбора электронной информации в различных диапазонах телесных углов, а также применения математического моделирования и вычислительных методов.

Основным устройством является стереоскопический калибровочный детектор, который на базе обычного детектора вторичных электронов дополнен многоступенчатой системой. сетки , позволяя непрерывно изменять пространственный угол прохождения электронов через детектор — подобно оптическому объективу при визировании. С помощью сложных модельных калибровочных расчётов сигнал, соответствующий каждому углу детектирования, можно сопоставить с конкретной высотой на поверхности образца; затем, благодаря программной визуализации, удаётся восстановить трёхмерную информацию о различных уровнях высоты. Эта технология позволяет получать данные о рельефе поверхности без необходимости регулировки положения образца. Её разрешение может достигать 10 Глубинное разрешение на наноуровне.

2. Метод многовидового изображения

Это метод, при котором применяется собственная возможность электронного микроскопа осуществлять наклон образца под разными углами и проводить сканирующую визуализацию. Благодаря тщательно управляемой многоосевой электрической подставке образец можно изображать на поверхности при различных углах наклона. Эти многоперспективные изображения обрабатываются с помощью специализированного программного обеспечения для стереоскопической фитинг‑реконструкции; с использованием принципов оптических измерений таким образом формируется всесторонняя и непрерывная трёхмерная модель, позволяющая наглядно представить объёмную структуру микрозон образца.

Точность измерения глубины при этом методе определяется точностью системы визуализации и подвижной платформы и обычно достигает субмикронного уровня. Он требует достаточно сложного вспомогательного оборудования, однако детектор прост и хорошо интегрируется с электронными микроскопическими системами.

3. Технология продольной полевой эмиссии

Некоторые сканирующие электронные микроскопы также оснащены высокоинтенсивным продольным полевым эмиссионным источником, который способен генерировать чрезвычайно тонкий электронный пучок диаметром менее 10 Нано‑электронная микроскопия отличается от стандартной схемы поперечного расположения электронных пушек. В этом случае электронный луч непосредственно отражает тангенциальные изменения рельефа поверхности образца, позволяя получать достоверную и надёжную информацию о глубине без необходимости сложных вычислений. Однако данная технология обеспечивает небольшой угол наклона изображения и применяется преимущественно для высокоразрешённой характеристики объектов на наноуровне.

Таким образом, сканирующий электронный микроскоп обладает множеством режимов изображения, позволяющих получать трёхмерную информацию о образце. Пользователь может, исходя из конкретных потребностей и условий, выбрать оптимальный подход для стереоскопического визуализирования поверхностной морфологии и микроструктуры. Полное использование этих передовых методов существенно расширяет как глубину, так и широту исследований.

Столешный сканирующий электронный микроскоп ZEM20 компании ZEPTOOLS

Вот так, как получают информацию о глубине в сканирующем электронном микроскопе — об этом рассказали специалисты компании «ZEPTOOLS». За дополнительной информацией о продукции и ценах на сканирующие электронные микроскопы обращайтесь по телефону 15756003283 (номер указан и в WeChat).