SEM สุญญากาศต่ำ, SEM ธรรมชาติ, SEM แบบเปียก, SEM แรงดันแปรผัน, VP-SEM, SEM ด้านสิ่งแวดล้อม, ESEM

SEM สุญญากาศต่ำ (LV-SEM) ได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มความดันในห้องตัวอย่างระหว่าง Pa ไม่กี่ถึงสองสาม Pa (ช่วงสุญญากาศต่ำ) เครื่องมือ LVSEM บางตัวสามารถเปลี่ยนแรงดันจาก 100 Pa เป็น 2000 Pa LV-SEM เรียกอีกอย่างว่า Environmental SEM (ESEM), Natural SEM หรือ VP-SEM (ชื่อผลิตภัณฑ์)
ใน LV-SEM การใช้ไอออนบวกซึ่งผลิตขึ้นจากโมเลกุลของก๊าซที่เหลือในห้องตัวอย่างโดยการชนกับอิเล็กตรอนที่ตกกระทบหรืออิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากชิ้นงาน การประจุไฟฟ้าเชิงลบของพื้นผิวชิ้นงานสามารถทำให้เป็นกลางได้ ปรากฏการณ์นี้ทำให้สามารถสังเกตชิ้นงานที่ไม่นำไฟฟ้าได้โดยไม่ต้องเคลือบนำไฟฟ้าในขณะที่หลีกเลี่ยงอิทธิพลของการชาร์จ ใน SEM ทั่วไป แรงดันไฟฟ้าเร่งต้องลดลงเหลือประมาณ 1 kV เพื่อสังเกตชิ้นงานที่ไม่นำไฟฟ้าโดยไม่ต้องเคลือบ อย่างไรก็ตาม ใน LV-SEM ไม่จำเป็นต้องลดแรงดันความเร่งลงเพื่อสังเกตชิ้นงานที่ไม่นำไฟฟ้า นอกจากนี้ LV-SEM ยังมีประสิทธิภาพในการสังเกตชิ้นงานที่มีก๊าซไหลออกมาจำนวนมากอีกด้วย
มีรูเล็ก ๆ (ช่องเปิด) ระหว่างด้านล่างของเลนส์ใกล้วัตถุและห้องเก็บตัวอย่าง แต่เนื่องจากระบบปั๊มดิฟเฟอเรนเชียลใน LV-SEM ส่วนที่อยู่เหนือเลนส์ใกล้วัตถุจึงถูกเก็บไว้อย่างปลอดภัยในสุญญากาศสูงโดยปราศจากอิทธิพลของ สูญญากาศต่ำของห้องเก็บตัวอย่าง
ไม่สามารถใช้เครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนทุติยภูมิธรรมดาที่ติดอยู่กับห้องเก็บตัวอย่างได้ เนื่องจากอาจทำให้เกิดการคายประจุเนื่องจากไฟฟ้าแรงสูงที่ส่งไปยังเครื่องเรืองแสงวาบ ดังนั้น จึงมีการใช้เครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนแบบกระจายกลับหรือเครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนทุติยภูมิเฉพาะที่ใช้ระบบขยายก๊าซ (ESED; เครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนทุติยภูมิสิ่งแวดล้อมหรือ GSED; เครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนทุติยภูมิที่เป็นก๊าซ)
รูปที่ (a) แสดงระบบการอพยพด้วยสุญญากาศของ LV-SEM รูปที่ (b) แสดงคุณลักษณะของการทำให้ประจุไฟฟ้าเป็นกลางใน LV-SEM

รูปที่ (a) แผนผังของระบบการอพยพด้วยสุญญากาศของ LVSEM
(ไม่สามารถใช้เครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนทุติยภูมิ* ภายใต้สภาวะที่มีสุญญากาศต่ำ)

มะเดื่อ (b) คุณสมบัติของการทำให้เป็นกลางของประจุ
โมเลกุลของก๊าซที่เหลืออยู่ในห้องตัวอย่างกลายเป็นไอออนบวกโดยการชนกับอิเล็กตรอนที่ตกกระทบและอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากชิ้นงานทดสอบ จากนั้นไอออนบวกเหล่านี้จะถูกดึงดูดด้วยประจุลบบนพื้นผิวชิ้นงานทดสอบ เป็นผลให้การชาร์จบนพื้นผิวชิ้นงานถูกทำให้เป็นกลาง

คำที่เกี่ยวข้อง