กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เป็นกล้องจุลทรรศน์ที่มีความละเอียดสูงมากที่ช่วยให้มองเห็นสิ่งเล็กๆ น้อยๆ ได้อย่างละเอียดถี่ถ้วน นี่คือภาพรวมโดยย่อเกี่ยวกับวิธีการถ่ายภาพตัวอย่างโดยใช้ตัวอย่าง โปรดทราบว่า SEM เป็นอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนมากและควรใช้ด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม การทำตามขั้นตอนเหล่านี้อย่างใกล้ชิดเกือบจะรับประกันได้ว่าคุณจะไม่ทำให้กล้องจุลทรรศน์ของคุณเสียหาย ยังมีคุณสมบัติอื่นๆ อีกมากมายที่ไม่ได้กล่าวถึงในบทความนี้ แต่ขั้นตอนนี้อธิบายวิธีรับรูปภาพพื้นฐาน
บทความนี้ให้คำแนะนำเฉพาะสำหรับกล้องจุลทรรศน์ JEOL JSM-6010LA กล้องจุลทรรศน์ JEOL ใดๆ จะมีการควบคุมที่คล้ายกันมากกับกล้องจุลทรรศน์ที่อธิบายไว้ในคำแนะนำเหล่านี้ กล้องจุลทรรศน์ของฮิตาชิก็จะคล้ายกันมาก แต่ยี่ห้ออื่นๆ เช่น Zeiss อาจมีปุ่มควบคุมในที่ต่างๆ
ขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1 รับตัวอย่างที่เตรียมไว้
การเตรียมตัวอย่างสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเป็นขั้นตอนเชิงลึกในตัวเอง ดังนั้นสำหรับขั้นตอนนี้ ให้ใช้ตัวอย่างที่เตรียมไว้สำหรับคุณ หากเตรียมตัวอย่างสำหรับ SEM ตัวอย่างจะต้องมีขนาดที่เหมาะสมและจะต้องมีพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าด้วย เนื่องจากตัวอย่างได้เตรียมไว้แล้ว บทความนี้จะถือว่าตรงตามคุณสมบัติเหล่านี้
ขั้นตอนที่ 2 นำ SEM ไปสู่ความกดอากาศเพื่อเปิดประตูตัวอย่าง
ทำความเข้าใจว่า SEM จะเปิดอยู่เสมอ และห้องตัวอย่างจะอยู่ภายใต้สุญญากาศเสมอ ซึ่งหมายความว่าห้องจะว่างเปล่าโดยสมบูรณ์ของโมเลกุลของก๊าซ ดังนั้นอิเล็กตรอนจะมีเส้นทางที่ชัดเจนไปยังตัวอย่าง กดปุ่ม VENT ค้างไว้จนกว่าจะกะพริบและคุณจะได้ยินเสียงคลิก ปุ่ม VENT จะกะพริบต่อไปจนกว่าสภาพแวดล้อมในห้องเพาะเลี้ยงจะถูกยกขึ้นเป็นความดันบรรยากาศ เมื่อปุ่ม VENT เป็นสีส้มทึบ แสดงว่าห้องเพาะเลี้ยงอยู่ที่ความดันบรรยากาศ และคุณสามารถเปิดประตูได้
ขั้นตอนที่ 3 ใส่ถุงมือ
นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพราะห้องของ SEM ต้องสะอาดมาก!
- ใช้มือจับประตูด้านใดด้านหนึ่ง ค่อยๆ เลื่อนประตูออก
- เมื่อเปิดประตูแล้ว ให้จับที่จับตัวอย่างอย่างระมัดระวังแล้วเลื่อนไปทางขวา มันจะหลุดออกจากร่อง และตอนนี้คุณสามารถบรรจุตัวอย่างของคุณได้
- ที่มุมทั้งสี่ของที่จับตัวอย่าง มีสกรูสองตัวที่ยึดตัวอย่างให้เข้าที่ คลายสกรูเหล่านี้เล็กน้อย (ควรขันไขควงครึ่งรอบก็พอ) จากนั้นนำตัวอย่างเปล่าออกจากที่ยึด
- คุณสามารถวางตัวอย่างเปล่าไว้ได้ในตอนนี้ แต่อย่าลืมวางบน Kimwipe และอย่าวางไว้บนโต๊ะหรือโต๊ะโดยตรง ใส่ตัวอย่างของคุณลงในตัวยึด จากนั้นขันสกรูให้แน่น
- เมื่อตัวอย่างของคุณเข้าที่แล้ว ให้เลื่อนที่ยึดตัวอย่างกลับเข้าไปในร่องบนแท่นตัวอย่าง
- ตอนนี้คุณสามารถปิดประตูได้โดยการดันประตูกลับเข้าไปในห้อง
ขั้นตอนที่ 4 ในขณะที่ปิดประตูไว้ ให้กดปุ่ม EVAC ค้างไว้จนกระทั่งเริ่มกะพริบเพื่อให้ห้องกลับอยู่ภายใต้สุญญากาศ
คุณจะได้ยินเสียงคลิก หลังจากนั้นประมาณหนึ่งนาที คุณจะได้ยินกังหันปั๊มหมุนขึ้น ปั๊มเหล่านี้จะกำจัดอนุภาคก๊าซทั้งหมดออกจากห้องเพาะเลี้ยงและทำให้แรงดันภายในอยู่ที่ประมาณ 10^-6 ทอร์ เมื่อปุ่ม EVAC สว่างเป็นสีเขียว แสดงว่าห้องอยู่ในสภาวะสุญญากาศ ตอนนี้รออีก 5 นาทีก่อนที่จะดำเนินการในขั้นตอนต่อไป
ขั้นตอนที่ 5. หลังจากครบ 5 นาที คุณก็พร้อมที่จะเปิดลำอิเล็กตรอนแล้วเริ่มถ่ายภาพได้เลย
- ไปที่คอมพิวเตอร์ของ SEM และควรเปิดซอฟต์แวร์ไมโครสโคป ปุ่มสีเขียวที่มุมขวาบนของหน้าจอจะขึ้นว่า OFF แสดงว่าลำแสงอิเล็กตรอนปิดอยู่ คลิกเพื่อเปิดไฟ แล้วขึ้นว่า ON
- ถัดไป ให้คลิกปุ่ม ACB (ความคมชัดและความสว่างอัตโนมัติ) และตัวอย่างของคุณจะปรากฏให้เห็น
- ใช้ปุ่มขยายบนแผงควบคุม ซูมเข้าเพื่อขยายภาพที่ต้องการ เป็นความคิดที่ดีที่จะทำการโฟกัสด้วยกำลังขยายที่สูงกว่าที่คุณต้องการสำหรับภาพ ดังนั้นภาพของคุณจะดูดีขึ้นเมื่อคุณซูมออก ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการภาพที่ 2, 500x คุณอาจต้องการโฟกัสที่ประมาณ 4, 000x
- เมื่อคุณซูมเข้าแล้ว ให้ใช้ปุ่มปรับโฟกัสเพื่อทำให้ภาพของคุณอยู่ในโฟกัส
ขั้นตอนที่ 6 ปรับความสูงของตัวอย่าง
ตอนนี้ ตัวอย่างของคุณอยู่ในโฟกัส แต่คุณอาจสังเกตเห็นว่าตัวอย่างของคุณดูไม่ดีอย่างที่คุณคาดไว้
- ใต้รูปภาพตัวอย่างของคุณในหน้าจอคอมพิวเตอร์ คุณจะเห็นระยะการทำงานที่ระบุเป็น "WD x mm" โดยที่ x เป็นตัวเลขโดยปกติประมาณ 10-20 จดตัวเลขนี้ไว้
- สำหรับภาพที่ดี คุณอาจต้องการใช้ระยะการทำงาน 10 มม. ซึ่งหมายความว่าลำแสงจะโฟกัสห่างจากเลนส์ 10 มม. หากต้องการกำหนดระยะการทำงาน ให้คลิก "WD x mm" และแถบเลื่อนจะปรากฏขึ้น ให้คุณเปลี่ยนตัวเลข x เป็น 10 ได้ ไปข้างหน้าแล้วคลิก 10
- ปัจจุบัน ความสูงของตัวอย่างคือ Z=25mm. หากต้องการเปลี่ยนความสูงของตัวอย่าง คุณจะต้องใช้ปุ่ม Z ส่วนนี้อาจยุ่งยาก ไม่ว่าระยะการทำงานเดิมจะเป็นอย่างไร ให้ลบ 10 ออกจากค่า และนี่คือจำนวนที่คุณจะต้องใช้ในการเคลื่อนตัว Z ของคุณ ตัวอย่างเช่น หาก WD ของคุณมีขนาด 16 มม. และคุณเปลี่ยนเป็น 10 มม. คุณจะต้องเลื่อนปุ่ม Z ลงประมาณ 6 มม. ดังนั้นคุณจะหมุนไปที่ประมาณ 19 มม.
- ในขณะที่คุณหมุนปุ่ม Z ให้มองที่หน้าจอเพราะมันจะเริ่มโฟกัส เมื่ออยู่ในโฟกัสแล้ว รูปภาพของคุณก็พร้อม!
ขั้นตอนที่ 7 ซูมกลับไปที่กำลังขยายที่ต้องการ และหากคุณต้องการย้ายไปยังบริเวณอื่นของตัวอย่าง คุณสามารถใช้ปุ่ม X และ Y
คุณยังสามารถปรับคอนทราสต์และความสว่างได้ตามต้องการ เมื่อคุณพบพื้นที่ที่คุณชอบแล้ว ให้ถ่ายรูปโดยคลิกไอคอนกล้องที่ระบุว่า "จัดเก็บ" ซึ่งจะเปิดกล่องโต้ตอบเพื่อให้คุณบันทึกไฟล์รูปภาพได้ คุณสามารถตั้งชื่อไฟล์ตามที่คุณเลือกและจัดเก็บไว้ในโฟลเดอร์ใดก็ได้บนคอมพิวเตอร์หรือในแฟลชไดรฟ์
ขั้นตอนที่ 8 ปิดลำแสงอิเล็กตรอนโดยคลิกที่ปุ่มสีเขียวที่ระบุว่า "เปิด" ที่มุมบนขวา
ตรวจสอบให้แน่ใจว่า "ปิด" ก่อนดำเนินการต่อ หมุนปุ่ม X, Y และ Z เพื่อให้แต่ละค่ามีขนาด 25 มม. ตอนนี้ให้กดปุ่ม VENT ค้างไว้จนกว่าจะกะพริบเพื่อให้ห้องเก็บตัวอย่างกลับสู่ความกดอากาศ
ขั้นตอนที่ 9 เปิดห้องตัวอย่างเมื่อปุ่ม VENT เป็นสีส้มทึบ
เมื่อคุณนำตัวอย่างของคุณออกจากที่วางแล้ว ให้วางตัวอย่างเปล่ากลับเข้าไปในที่วางแล้วเลื่อนกลับเข้าไปในสเตจตัวอย่าง เลื่อนประตูกลับไปที่ตำแหน่งปิด สุดท้าย ให้กดปุ่ม EVAC ค้างไว้จนกว่าจะกะพริบ ห้ามปล่อยช่องระบายอากาศ SEM เพราะอาจทำให้ชิ้นส่วนภายในเสียหายได้ เมื่อปุ่ม EVAC สว่างเป็นสีเขียว จะเป็นการบันทึกเพื่อออกจาก SEM
คำเตือน
- สิ่งสำคัญคือต้องสวมถุงมือเมื่อสัมผัสสิ่งของที่จะเข้าไปในห้องตัวอย่าง!
- ไม่เคย ปล่อยให้ห้อง SEM ระบายอากาศ หากคุณออกจาก SEM ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปุ่ม EVAC เป็นสีเขียวทึบ
- หากตัวอย่างของคุณไม่ได้เตรียมไว้สำหรับ SEM โดยเฉพาะ อย่าใส่ลงในกล้องจุลทรรศน์! ตัวอย่างบางตัวอย่างอาจแสดงผลได้ไม่ดีนัก แต่ตัวอย่างอื่นๆ อาจทำให้ชิ้นส่วนภายในเสียหายได้
