Электронная микроскопия: открывая невидимое

Электронная микроскопия металлов – методы исследования, при помощи которых специалисты могут анализировать внутреннее строение материала, его локальный химический состав и микрополя. В этом им помогают особые приборы: электронные микроскопы. Такие устройства намного мощнее оптики, так как используют для получения детализированного увеличенного изображения микроструктур электронные пучки.

Как работает электронный микроскоп?

При проведении электронной микроскопии в оборудовании начинается генерация электронов: в катоде электронной пушки происходит их испускание, обычно с помощью термоэлектронной эмиссии или источника полярных электронов. Затем частицы ускоряются и фокусируются с помощью электромагнитных линз и поля, формируя узкий и хорошо сфокусированный пучок.

Этот поток проходит через тонкие срезы исследуемого образца или отражается от его поверхности, в результате чего часть электронов поглощается, рассеивается или иным образом взаимодействует с материалом. Измененный после взаимодействия с образцом пучок собирается на фотопластинке или детекторе электронов, что позволяет получить увеличенное изображение образца. Оно может быть усилено, обработано и отображено на мониторе для анализа, а также сохранено для дальнейшего изучения.

Метод электронной микроскопии позволяет достичь значительно большего увеличения и разрешения по сравнению с использованием оптики, что делает его полезным для исследования микроструктур материалов на атомном и молекулярном уровнях.

Виды электронных микроскопов

Электронные микроскопы - не унифицированные устройства. Это целая линейка приборов, каждый из которых предназначен для выполнения специфических задач исследования. К ним относятся:

• просвечивающий микроскоп. Использует пучок электронов, проходящих через тонкий образец, для получения высокодетализированных изображений внутренней структуры материала. Позволяет визуализировать даже отдельные атомы;
• растровый микроскоп. Фокусирует пучок электронов в одной точке и сканирует его по поверхности образца, выдавая трехмерные изображения с высоким разрешением. Используется для изучения топографии, состава и разных свойств;
• электронно-зондовый микроанализатор. При анализе металла электронной микроскопией объединяет возможности растрового и спектрального анализа. Определяет химический состав образца на микроскопическом уровне;
• сканирующий электронный микроскоп. Комбинирует принципы работы просвечивающего и растрового, позволяя получать изображения как внутренней структуры образца, так и его поверхности. Обеспечивает высокое разрешение и глубину резкости;
• атомно-силовой микроскоп. Не относится к электронным в традиционном понимании, но позволяет изучать поверхности на атомном уровне благодаря сканирующей зондовой микроскопии. Его работа основана на измерении сил между зондом и поверхностью. Это оборудование позволяет исследовать свойства металла на микро- и даже наноуровне.
  
  

Сферы применения
электронной микроскопии в металлургии

Электронную микроскопию металлов широко используют на производстве. И обращаются к ней для решения самых разных задач. Это может быть простое исследование микроструктуры: детальное изучение размеров и формы зерен, фазового состава, наличия включений и примесей. Оно определяет механические свойства материала.  

Анализ дефектов, проведенный на электронном оборудовании, помогает выявить мельчайшие трещины, поры, полости и их дислокации. Такое исследование предсказывает поведение материалов в условиях эксплуатации и “подсказывает” способы их устранения.

С помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS), проводимой на растровом электронном микроскопе, можно определить химический состав и распределение элементов в образце, что важно для контроля качества и для исследования коррозии.

Целью проведения электронной микроскопии может быть изучение текстуры материалов и кристаллографической ориентации зерен: оно тоже становится ключом к пониманию механических характеристик металлов. Исследование используют и при создании новых сплавов: для проверки их структуры и свойств.

Огромное значение этот процесс имеет в контроле качества. Особенно в производственных условиях, где необходимо оперативно выявлять и корректировать дефекты, а также подтверждать соответствие продукции техническим стандартам и требованиям.

Электронная микроскопия - 
важный инструмент для вашего бизнеса 

Стремитесь к идеальным показателям в металлургии или в металлообработке? Метод электронной микроскопии поможет не просто выпускать качественные детали, а понять их структуру и приблизить ее к совершенству. Участники проекта гарантируют вам:

• улучшение производственных процессов;
• эффективную борьбу с дефектами, которая всегда завершится победой над ними;
• повышение конкурентоспособности, так как вы намного опередите другие предприятия в борьбе за качество;
• снижение затрат, ведь количество бракованных изделий и случаев отзыва продукции на вашем предприятии сократится до минимума. Обращайтесь! 

Тип исследования			Стоимость, тыс. руб.
Поверхностная морфология			от 5
Элементный анализ (EDS)			от 7
Картирование элементов			от 10
Фрактометрия			от 8
Ультратонкие срезы			от 8
Анализ микроструктуры			от 12
Анализ атомной структуры			от 15
Квантово-точечный анализ			от 20