주사전자현미경 실험 레포트

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목차

1. 광학현미경과 전자현미경의 차이
2. 전자현미경의 gun type 에 대해 서술
3. SEM 의 원리
4. sem 분석 순서
5. condenser lens(집광렌즈), objective lens(대물렌즈) 차이점
6. 전자 현미경 내부 진공이 유지되어야 하는 이유 (4가지)
7. sem 관찰을 위한 시편의 조건
8. 결정립 크기 계산

본문내용

1. 광학현미경과 전자현미경의 차이

- 광학현미경은 가시광선을 이용하는데, 전자현미경은 전자선(전자의 흐름)을 이용한다.
또한 광선파장이 광학현미경이 350~700nm 이고 전자선은 전압에 따라 가변적이긴 하나, 100kV 일 때 3,7 pm 이고 1000kV 일 때 0.87pm 이다. 가장 큰 차이점은 렌즈이다. 렌즈의 경우 광학현미경은 이름과 동일하게 광학 렌즈를 사용하고, 전자현미경또한 마찬가지로 전자렌즈를 사용한다. 확대비율은 광학현미경이 10~2000배 정도 이고 전자 현미경은 10~30 만배로 광학현미경보다 뛰어나다. 큰차이로 는 배율 조절법 또한 차이가 있는데, 광학현미경은 배율을 렌즈교환으로 하는것과 달리 전자 현미경은 전류를 가변시켜서 연속 가변을 시킨다. 매질 또한 큰 차이를 보인다. 매질 또한 다르다. 광학현미경은 대기, 전자현미경은 진공상태이다. 현미경에 따른 상 종류도 다르다. 광학현미경은 이차전자, 반사전자, X-ray 등이 있고, 전자현미경은 투과상 , 반사상등이 있다.

2. 전자현미경의 gun type 에 대해 서술

- 먼저, 전자현미경의 전자총에는 두가지로 나뉘는데, 열방사형인 (thermionic electron gun)과 전계방사형인 (field emission electron gun) 으로 나뉜다.
열방사형 전자총의 경우 음극은 주로 텅스텐으로 약 100㎛ 직경의 선 필라멘트로 끝이 V 자 모양을 가진 머리핀 모양으로 구부러져 있다. 텅스텐은 일함수 값이 크지 않고, 융점이 매우 높아 필라멘트로 많이 사용되며, 일반적으로 필라멘트에 직접전류를 가하기도 한다. 또한, 고급 전자현미경의 경우, 발생된 전자의 밀도 즉, 단위각도상 단위면적당 전자 수를 높이기 위해서 (lanthanium hexaboride)type 을 사용한다.
전계방사형의 전자총의 경우, 열을 전혀 가하지 않는 상온형 (CFE : cold cathode field emitter), 고온형 (TFE : thermally assisted field emitter) 과 쇼트키형(SE : Schottky field emitter) 가 있다.

참고 자료

주사전자현미경의 기본원리와 응용(Part Ⅱ)
정 석 균⋅전 정 범
주식회사 코셈 부설연구소
Principle and Application of Scanning Electron Microscope
Seok Kyun Jeong† and Jung-Bum Chun
Electron Microscope Research Center, COXEM Co., Ltd
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5741512&cid=60217&categoryId=60217
https://biostudy.tistory.com/9