탁상현미경SEM을 사용하기 위한 진공

탁상현미경SEM을 사용하기 위한 진공

 

안녕하세요. 쎄크 입니다^^

SEM을 사용하기 위해서는 컬럼 내부와 샘플은 진공상태이어야 합니다.

진공환경이란 대부분의 공기 분자들이 전자현미경 내부에서

제거된 상태를 의미하는데요

밀도의 개념으로 진공을 설명하면 주어진 공간상에

특정한 숫자의 가스 분자만 있는 경우입니다.

 

 

이미지 : 쎄크

 

예를 들면 미국 내에 국민인 2.4억이고 이것을 대기압의 밀도라 가정하면

SEM내부의 가스 분자의 밀도는 미국 내에 한 사람이 사는 것과 견줄 수 있습니다.

SEM이 진공을 유지하는 이유는 필라멘트의 연소, 가스 분자의 시료와의 반응,

주사되는 전자와 가스 분자간의 충돌에 의한

이미지 품질 저하를 피하기 위함입니다.

 

 

이미지 : 쎄크

 

샘플이 가스 환경에 있게 되면 빔의 불안정도 높아져

전자 빔의 발생, 유지가 불가능해집니다.

가스는 전자소스(필라멘트)와 반응하여 연소시키고, 전자의 이온화로

불규칙적인 방전을 하거나 빔의 안정도를 저하시킵니다.

 

 

이미지 : 쎄크

 

전자 빔이 전자 광학계 Cloumn을 통과 시

가스 분자들에 의해 방해를 받기도 합니다.

이물질 분자들이 샘플이나 전자 현미경 자체로부터 나올 수 있으며 샘플 상에

분말이나 응고된 형태로 존재할 수도 있습니다.

이는 명암대비를 저하시키고 이미지의 상세 부분을 흐리게 합니다.

 

 

이미지 : 쎄크

 

진공환경은 샘플 준비 부분에서도 필요합니다.

일반 SEM 은 샘플 준비에 있어서 3가지 사항이 필요한데요

1. 진공환경 중에 증발할 수 있는 모든 수분과 솔벤트, 기타 성분들을 제거합니다.

2. 시료를 견고하게 고정합니다.

3.3 벌레, 식물, 손톱, 세라믹과 같은 비금속 시료는 코팅을 통하여

전도성으로 만들어 줍니다.

금속 시료는 SEM에서 바로 관찰이 가능합니다.

 

일례가 Sputter 코-터 입니다.

(Sputter 코-터 는 비금속 생물, 즉 벌레, 식물, 머리카락 등에

박막 골드 코팅을 하는 장비입니다.

샘플을 전도성으로 만들어 SEM관찰이 가능하도록 해줍니다.)

샘플을 코팅 시 코-터 내의 진공을 유지하며 가스 분자는

알곤과 골드를 증착하게 됩니다.

진공을 유지하지 않으면 불균일 코팅이나 코팅 불가의 원인이 될 수 있습니다.