Topografia powierzchni materiałów przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego
Zagadnienia do opracowania
- Dualizm korpuskularno – falowy cząstek:
- postulat de Broglie’a;
- doświadczenia potwierdzające falowe własności elektronów.
- Oddziaływanie wiązki elektronów z materią:
- elastyczne i nieelastyczne rozpraszanie elektronów;
- elektrony Augera;
- elektrony wtórne i odbite;
- charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie.
- Zasada otrzymywania powiększonego obrazu obiektu w mikroskopach optycznych.
- Zdolność rozdzielcza mikroskopów.
- Budowa elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM):
- działo elektronowe;
- soczewki elektromagnetyczne i ich rola w formowaniu wiązki elektronów;
- komora preparatowa mikroskopu;
- detektory elektronów wtórnych i odbitych;
- układ próżniowy mikroskopu; pompy diafragmowa i turbomolekularna.
- Zasada działania elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM).
- Powstawanie obrazu i jego kontrastu w skaningowym mikroskopie elektronowym.
- Zastosowanie elektronowego mikroskopu skaningowego w (SEM) w metalografii.
- Parametry techniczne skaningowego mikroskopu elektronowego TM – 1000 firmy Hitachi.
Zestaw przyrządów
- Skaningowy mikroskop elektronowy TM – 1000 wraz z układem pomp próżniowych.
- Komputer.
- Komplety próbek materiałów wielofazowych ( stopy Al – Si oraz Fe – C ) polerowane i głęboko trawione.
Literatura
- J. R. Meyer – Arendt – „Wstęp do optyki”, PWN, Warszawa 1977.
- H. A. Enge, M.R. Wehr, J.A. Richards – „Wstęp do fizyki atomowej ”, PWN, Warszawa 1983.
- R.P. Feynman, R. Leighton, M. Sands – „Feynmana wykłady z fizyki”. T.2., część 2., PWN 2003.
- A. Barbacki – „Mikroskopia elektronowa”, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej , 2007.
- Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróć , M. Surowiec – „Krystalografia”, PWN, Warszawa 2007.
- M. Głowacka – „Metaloznawstwo”, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej , Gdańsk 1996.
- B. Jaworski, A. Dietłaf, L. Miłkowska, G. Siergiejew – „Kurs fizyki”, T.1., PWN, Warszawa 1974.
- A.N. Matwiejew – „Fizyka cząsteczkowa”, PWN, Warszawa, 1989.
- A. Lipson, S.G. Lipson, H. Lipson – “Optical Physics”, Cambridge University Press, 2011.
- W. J. Croft – “Under the Microscope. A Brief History of Microscopy”, Hackensack & London: World Scientific, 2006.
- J. H. Moore, Ch. C. Davies, M.A. Coplan – “Building Scientific Apparatus”, Westview Press, 2003.
- R.P. Feynman, R. Leighton, M. Sands – “The Feynman Lectures on Physics”, Vol.2.,Part 2., Addison – Wesley, 2005.
- S. Flegler, J. Heckman, K.L. Klomparens – “Scanning and Transmission Electron”, Oxford University Press, Oxford 1995.
- H.A. Enge, M.R. Wehr, J.A. Richards – “Introduction to Atomic Physics”, Wesley, 1981.
Surface topography of materials using a scanning electron microscope
Background theory
- Wave – particle duality of particles:
- de Broglie postulate;
- Experiments demonstrating the electron’s wave properties.
- Electron beam interactions with matter:
- elastic and inelastic electrons scattering;
- Auger effect;
- secondary and reflected electrons;
- characteristics of X-rays.
- The principle of image magnification in an optical microscope.
- Resolving power of microscopes.
- Construction of scanning electron microscope (SEM):
- electron gun;
- electromagnetic lenses and their role in forming an electron beam;
- microscope preparation chamber;
- secondary electron detectors and reflectivity;
- microscope vacuum system; turbomolecular and diaphragm pumps.
- Operating principles of a scanning electron microscope (SEM).
- Image formation and image contrast.
- Using a scanning electron microscope (SEM) for metallography.
- Technical parameters of the Hitachi TM – 1000 scanning electron microscope.
Apparatus
- TM – 1000 scanning electron microscope including a system of vacuum pumps.
- Computer.
- Set of polished and etched multi-phase material samples (Al – Si and Fe – C alloys).
Literature
- A. Lipson, S.G. Lipson, H. Lipson – “Optical Physics”, Cambridge University Press, 2011.
- W. J. Croft – “Under the Microscope. A Brief History of Microscopy”, Hackensack & London: 2.World Scientific, 2006.
- J. H. Moore, Ch. C. Davies, M.A. Coplan – “Building Scientific Apparatus”, Westview Press, 3.2003.
- R.P. Feynman, R. Leighton, M. Sands – “The Feynman Lectures on Physics”, Vol. 2., Part 2., 4.Addison – Wesley, 2005.
- S. Flegler, J. Heckman, K.L. Klomparens – “Scanning and Transmission Electron”, Oxford 5.University Press, Oxford 1995.
- H.A. Enge, M.R. Wehr, J.A. Richards – “Introduction to Atomic Physics”, Wesley, 1981 .
Dodaj komentarz
Chcesz się przyłączyć do dyskusji?Feel free to contribute!