مایکرۆسکۆپی سکانکردن ئەلکترۆن

پێشەکی

شیکاری FESEM تەکنیکێکە کە بەکاردێت بۆ پشکنینی تایبەتمەندی ڕووکار و مۆرفۆلۆژیای دەرەکی نمونە جۆراوجۆرەکان. سەر بە خێزانی مایکرۆسکۆپی ئەلیکترۆنی سکانکردن (SEM)ە و تیشکێکی ئەلکترۆنی بەکاردەهێنێت کە وزە و درێژی شەپۆلی تایبەتی هەیە بۆ سکانکردنی ڕووی نمونەکە. بە کۆکردنەوەی زانیاری لە هەستەوەرەکان کە ئەلکترۆنە پەرشوبڵاوەکان لە ڕووی نمونەکەوە دیاری دەکەن، زانیاری بەهادار سەبارەت بە ڕووکارەکە و تەنانەت وێنەگرتنی ئاستی ئەتۆمی بەدەست دێت.

پێناسەی پێوانەکردن

تەکنیکێکی پێشکەوتووە لە شیکاری ماددە کیمیاییەکان کە بەکاردێت بۆ لێکۆڵینەوە لە مۆرفۆلۆژی، هەڵبەستن و پێکهاتەی ڕووکار لەسەر ئاستی نانۆ. بە ڕوونی بەرزی ناسراوە، دەگەڕێتەوە بۆ نیشانەگری ئەلکترۆنییەکەی (زۆرجار لەسەر بنەمای تەنگستن) کە بە بەکارهێنانی کێڵگەیەکی کارەبایی ئەلکترۆنەکان خێراتر دەکات.

ئەو ئەلکترۆنانەی کە دروست دەبن خێراترن لەوانەی لە دەمانچەی گەرمیەوە دروست دەبن، ئەمەش دەبێتە هۆی کورتتربوونی درێژی شەپۆل و ڕوونی وێنەگرتنی باشتر ( قەبارەی پەڵەی بچووکتر). کاتێک ئەلکترۆنەکان دەردەچن، لە ڕێگەی عەدەسەی موگناتیسیەوە خێراتر دەبن و بەر نمونەکە دەکەوێت. کارلێکەکە چەندین سیگناڵ دروست دەکات، لەوانە:

ئەلکترۆنە پەرشوبڵاوەکان: بەهۆی پەرشوبڵاوی لاستیکییەوە بەرهەم دەهێنرێن، لەگەڵ گۆڕانکارییەکی کەم لە وزەی جوڵەدا.

ئەلکترۆنە لاوەکییەکان: بەهۆی پەرشوبڵاوی نالاستیکییەوە دروست دەبن کاتێک ئەلکترۆنە ڕووداوییەکان وزە دەگوازنەوە بۆ ئەتۆمی نمونەیی، ئەمەش دەبێتە هۆی دەردانی ئەلکترۆنەکان.

ئەم سیگناڵانە کۆدەکرێنەوە بۆ دروستکردنی وێنەیەکی تۆپۆگرافیای ڕووکار. FESEM باشترینە بۆ لێکۆڵینەوەی وردی کەرەستەکان، لەوانەش نانۆماددە، ئەمەش وایکردووە کە ئامرازێکی بەهێز بێت لە توێژینەوە و پەرەپێدان.

هەردوو ئەلکترۆنی لاوەکی و پەرشوبڵاوی پشتەوە سیگناڵی بەرهەمهێنەری وێنەن لە مایکرۆسکۆپی ئەلکترۆنیدا. لە کاتێکدا کە لە ناوچە جیاوازەکانی ناو مادەکەدا سەرچاوە دەگرن، تیشکی ئێکس و ئەلکترۆنەکانی ئاوگەریش دروست دەبن، ئەمەش توێژینەوە توخمییەکان بەرز دەکاتەوە.

ئەلکترۆنە لاوەکییەکان، بەهۆی کەمی وزەیانەوە، تەنیا لە چینە نزیکەکانی ڕووی زەویەوە (5-50 نانۆمەتر قووڵ) سەرهەڵدەدەن، لە کاتێکدا ئەلکترۆنە پەرشوبڵاوەکان لە ناوچە قووڵەکانەوە دێن. ناوچەی کارلێککردنەکە لە شێوەی گوێزی هیندی دەچێت، کە بە شێوەیەکی نەخشەیی لە وێنەی ٢ دا هاتووە.

کۆنتراستی ڕووکاری FESEM لە ڕێگەی گۆڕانکاری لە وزەی ئەلکترۆنی دەرچوو بەهۆی جیاوازی ئەندازەیی ڕووکارەوە دەردەکەوێت. وێنەکان لە نوێنەرایەتی سێ ڕەهەندی تایبەتمەندییەکانی ڕووکار دەچن. دوو کاریگەری سەرەکی کۆنتراست بەرهەم دەهێنن: کاریگەری هێڵی ڕێڕەو و کاریگەری ژمارەی ئەلکترۆن.

کاریگەری ڕێڕەو: ئەلکترۆنەکانی ناوچە ڕووکارەکانی ڕووبەڕووی دۆزەرەوەکە بە شێوەیەکی کاراتر کۆدەکرێنەوە و ڕووناکتر دەردەکەون. ڕووکارە ڕوونەکراوەکان بەهۆی خراپی کۆکردنەوە تاریکتر دەردەکەون.

ژمارەی ئەلکترۆنەکان: هەندێک خاڵی ڕووکار (وەک لێوارەکانی تەنۆلکەکان) ئەلکترۆنی زیاتر دەردەکەن، ڕووناکتر دەردەکەون.

هەرچەندە هەردوو جۆری ئەلکترۆن بەشدارن، بەڵام ئەلکترۆنە لاوەکییەکان سەرچاوەی سەرەکی کۆنتراستی ڕووکارن. تەنها ئەلکترۆنە پەرشوبڵاوەکانی ڕاستەوخۆ بەشدارییەکی بەرچاو دەکەن لەم جیاوازییەدا.

وەک ئاماژەمان پێدا، سیگناڵەکانی کارلێکەکانی ئەلکترۆن-نموونە بریتین لە ئەلکترۆنە دەرچووەکان و شەپۆلی کارۆموگناتیسی.

ئەلکترۆنە دەرچووەکان پۆلێن دەکرێن بۆ سێ جۆری سەرەکی: ١.

1. ئەلکترۆنە پەرشوبڵاوەکان (BSE)

2. ئەلکترۆنی لاوەکی (SE)

3. ئەلکترۆنی ئاوگەر (AE)

لە FESEM دا ئەلکترۆنە پەرشوبڵاوەکان ئەوانەن کە لە ڕووی زەویەوە بە هەمان تیشکی هاتوو ڕەنگ دەدەنەوە.

SE و AE لە ئەتۆمەکانی ڕووکارەوە سەرچاوە دەگرن. ئەم سێ جۆرە وێنەگرتنی گشتگیر و بەدەستهێنانی زانیاری سەبارەت بە تایبەتمەندییەکانی نمونە چالاک دەکەن.

کاتێک ئەلکترۆنەکان دەردەچن، شوێنە بەتاڵەکانیان لەلایەن ئەلکترۆنەکانی ترەوە پڕدەکرێنەوە و تیشکی کارۆموگناتیسی دەردەچێت. ئەم تیشکدانەوە بەکاردێت بۆ ناسینەوەی توخمە کیمیاییەکانی ناو نمونەکە.

سوودەکانی پێوانەکردن

1. وێنەگرتنی ڕووکاری نمونەی جۆراوجۆر بە تایبەت نانۆماددە.

2. وێنەگرتنی سێ ڕەهەندی نمونەکان.

3. شیکاری مۆرفۆلۆژی بۆ جۆرە جیاوازەکانی نمونە (پاودەر، ڕەق و هتد).

4. دیاریکردنی قەبارەی تەنۆلکەکانی پاودەرەکان لە مەودای نانۆمەتردا.

5. وێنەگرتنی نمونەی عەزلی بەبێ ڕوپۆشکردن.

6. وێنەگرتنی نمونەی بایۆلۆجی و پۆلیمر بە ڤۆڵتیەی نزم لەگەڵ وەرگرتنەوەی زانیاری ڕووکار.

7. لێکۆڵینەوە لە ڕووی شکان.

8. شیکاری نیمچە چەندایەتی بە بەکارهێنانی EDS بۆ توخمەکانی سەرووی بۆرۆن، نمونە نەناسراوەکان، و پێکهاتەی کیمیایی ڕووکاری چەندایەتی.

9. ئەنجامدانی شیکاری ناوچەیی (پەڵە)، هێڵ و نەخشە.

10. ناسینەوەی سەرەتایی ماددە نەناسراوەکان و پێکهاتە توخمییەکانیان.

11. توانای ئەنجامدانی هەردوو شیکاری چۆنایەتی و چەندایەتی بە وردبینییەکی لاوەکی نایاب.

12. نەخشەسازی توخمیی بە خێرایی بەرز و وردبینی بەرز بە بەکارهێنانی نەخشەسازی دیجیتاڵی تیشکی ئێکس.

جۆرەکانی نموونەی گونجاو بۆ پێوانەکردن

1- نمونەی پاودەر: بە زێڕ ڕوپۆش کراوە تەنانەت ئەگەر کانزایش بێت، چونکە ئۆکساندن یان پیسبوون ڕەنگە ڕووی زەویەکە عەزلی بکات.

2. نمونەی ڕەق: پێویستە ڕووکار ئامادە بکرێت بۆ لێکۆڵینەوە لە وردە پێکهاتە و قەبارەی دانەوێڵە. ئامادەکاری باش کلیلە و زۆرجاریش پۆشینی پێویستە.

3. ڕووکاری بڕبڕەیی: بۆ هەندێک نمونە لێکۆڵینەوەی لەسەر کراوە. باشترە لەلایەن توێژەرەوە ئامادە بکرێت، یان لەناو نایترۆجینی شلدا بشکێت ئەگەر تەنک بێت (کرێی زیادە دەدرێت).

4. نمونەی شل: دەتوانرێت نمونەی تەڕ/بایۆلۆژی بە E-SEM وێنە بگیرێت، بەڵام بە SEMی ئاسایی نا.

مەرجەکانی پێوانەکردن

1. پێویستە نمونەکان بە تەواوی وشک بن؛ هیچ نمونەیەکی تەڕ/چەور وەرناگیرێت. بۆ نمونەی تەڕ ESEM بەکاربهێنە.

2- نمونەکان بە زێڕ ڕوپۆش دەکرێن مەگەر داوای پێچەوانە نەکرێت.

3- پێویستە نمونەی پۆلیمرەکان لە نایترۆجینی شلدا لەلایەن توێژەرەوە ئامادە بکرێت و بشکێنرێت بۆ ئەوەی بارگەی زیادەیان لەسەر نەبێت.

4. وێنەگرتنی بڕبڕەیی و پێوانی ئەستووری وەک تاقیکردنەوەی جیاواز دەژمێردرێت.

5. بۆ EDS، توخمەکان دیاری بکە یان هەموویان ڕاپۆرت دەکرێن.

6. ئەگەر ناتەوێت لوتکەی زێڕ لە سپێکترۆمدا هەبێت، لە داواکارییەکەدا تێبینی بکە.

7. کۆی گشتی 8 وێنەی وردبینی دەگیرێت.

تێبینی: شیکاری EDX لە بەشی شیکاری توخمییەکان بەردەستە.

شیکاری ئەنجامەکان

لە کاتی شیکردنەوەی وێنەکانی FESEM، ئەگەر چەندین قۆناغ ئامادەبن، وێنەگرتنی پاشەکشەکراو پێشنیار دەکرێت لەگەڵ وێنەگرتنی ئەلکترۆنی لاوەکی. کۆنتراست لە وێنەگرتنی SEدا لەسەر بنەمای شێوەی ڕووکارە، لە کاتێکدا کۆنتراستی BSE بەندە بە ژمارەی ئەتۆمی. بەم شێوەیە، وێنەگرتنی BSE یارمەتی جیاکردنەوەی قۆناغەکان دەدات- ئەوانەی کە تێکڕای ژمارەی ئەتۆمییان زیاترە سووکتر دەردەکەون؛ ئەوانەی خوارەوە تاریکتر دەردەکەون.

بۆ شیکردنەوەی پێکهاتەی توخمییەکان، سپێکترۆسکۆپی تیشکی ئێکس پەرشوبڵاوی وزە (EDAX) بەکاردەهێنرێت. سێ شێوازی سەرەکی بریتین لە:

1. شیکاری خاڵ: ڕێژەی توخمییەکان لە خاڵێکی دیاریکراودا دیاری دەکات (کەمترین ناوچەی ~2 میکرۆمتر).

2. Line Scan: هاوشێوەی شیکاری خاڵەکان بەڵام لەسەر هێڵێکی دیاریکراو. بەسوودە بۆ ئەستووری پۆشاک و قووڵی چوونە ژوورەوە و قەبارەی تەنۆلکەکان لە ئالۆویەکاندا.

3. نەخشەسازی: ڕووبەرێکی ڕووبەری گەورە شیکاری دەکرێت، لەگەڵ خاڵە ڕەنگاوڕەنگەکان کە نوێنەرایەتی دابەشبوونی توخمەکان دەکەن- ئایدیاڵە بۆ جیاکردنەوە و ناسینەوەی قۆناغە تایبەتەکان.

تێبینی: وردی EDAX بۆ توخمەکانی قۆناغی دووەم (C, N, O) نزمە و زۆرجار پەراوێزی هەڵەی گەورەی هەیە.

گرنگە شیکارکار زانیاری تەواوی هەبێت لەسەر چۆنیەتی لێکدانەوەی ئەنجامەکان و مامەڵەکردن لەگەڵ هەر گۆڕانکارییەک یان لادانێک کە لەوانەیە سەرهەڵبدات. زانیاری بەنرخی تر کە دەتوانێت ببێتە هۆی پێشکەوتن لە توێژینەوە و پەرەپێدان دەتوانرێت لە ڕیی پەیوەندیکردن لەگەڵ پسپۆڕانی سەنتەری فۆتۆن دەستەبەر بکرێت.