전자빔 현미경: 스펠만의 역할과 응용 분야

by Marcus Foxwell

스펠만의 전자빔 현미경 솔루션은 극도의 정확도와 정밀도를 유지하면서 이미징에 필요한 전압을 제공합니다.

EBM60-FEG전자 현미경은 다양한 산업 분야에서 사용되고 있으며, 일상 생활에 적용되며, 우리 삶 전체에 역할을 합니다. 재료 과학, 의학, 법의학과 같은 분야는 모두 이러한 현미경 사용의 발전으로 혁신되었습니다.

예를 들어 암 연구에서 전자빔 현미경(EBM)은 의사가 비정상적인 세포 구조를 조기에 발견하여 탐지 및 치료를 개선하는 데 도움이 됩니다. 재료 과학에서 과학자는 나노 구조를 탐구하고 이해하여 전자 및 에너지 효율적 기술의 혁신을 주도할 수 있습니다. 법의학에서 잔류물과 섬유에 대한 자세한 분석은 범죄를 해결하는 데 중요한 역할을 합니다.

스펠만은 전자 현미경을 위한 정밀 고전압 솔루션의 세계적 선도 공급업체입니다. 당사의 EBM 솔루션은 극도의 정확도와 정밀도를 유지하면서 전자 빔을 사용하여 이미징을 달성하는 데 필요한 전압을 제공합니다. 단위는 고객의 애플리케이션에 따라 5kV에서 120kV까지 다양합니다. 스펠만의 대부분 제품은 고객을 위한 맞춤형 솔루션으로 구성되어 있지만 표준 범위도 제공됩니다.

매우 자세한 이미징을 위한 강력한 기술

주사 전자 현미경으로 찍은 파 꽃가루 사진(왼쪽)과투과 전자 현미경으로 찍은 간세포 사진(오른쪽)주사 전자 현미경(SEM)은 매우 세부적인 3차원 이미지를 제공하는 놀라운 정밀도로 널리 인정받고 있습니다. 이들은 고전압 전자 빔을 사용하여 샘플 표면과 상호 작용하고 방출되고 후방 산란된 전자를 감지하여 고해상도 이미지를 생성합니다. SEM의 주요 구성 요소에는 전자 빔 생성, 빔 포커싱, 샘플 상호 작용, 이미지 감지 및 형성이 포함됩니다.

전자빔 생성은 스펠만 EBM 전원 공급 장치(PSU)와 같은 전자총을 사용하여 달성됩니다. 전자는 5kV와 30kV 사이의 일반적인 전압을 사용하여 표본을 향해 가속됩니다. 이를 가속 전압이라고 하며, 스펠만의 EBM PSU의 주요 고전압 출력입니다. SEM의 전압은 최대 75kV에 도달하여 분해능과 샘플 침투 깊이를 높일 수 있습니다. 이 현미경의 일반적인 배율 범위는 20배에서 100만 배입니다. 참고로 일반 광학 현미경의 배율은 2,000배입니다.

빔을 초점 맞추는 과정은 고해상도 이미지 생성을 달성하는 데 매우 중요합니다. 빔은 일련의 전자기 렌즈를 사용하여 세심하게 초점이 맞춰집니다. 그런 다음 빔은 샘플을 스캔하면서 일부 전자와 방사선이 흡수, 편향 또는 방출됩니다. 검출기는 이러한 방출된 전자를 포착하는데, 이를 2차 및 후방 산란 전자라고 합니다. 그런 다음 컴퓨터는 포착된 전자를 사용하여 표본의 이미지를 생성합니다.

반면, 현미경(TEM)은 3차원 이미지를 제공하는 SEM과 달리 원자에 가까운 분해능으로 재료의 내부 구조를 이미징하는 데 중점을 둡니다. TEM은 샘플을 통과하는 전자빔을 통과시켜 2차원 이미지를 생성한 다음 CMOS(보완 금속 산화물 반도체) 카메라로 캡처합니다. 편향된 전자를 감지하는 SEM과 달리 TEM은 샘플을 통과하는 전자를 캡처하여 내부 구성과 형태에 대한 자세한 통찰력을 제공합니다. 이러한 시스템은 매우 높은 수준의 정확도를 유지하면서 수백 킬로볼트 범위의 전압이 필요합니다.  이 유형의 현미경의 일반적인 배율 범위는 50배에서 5천만 배입니다.