MORFOLOGIA

     Obraz topograficzny badanej powierzchni uzyskujemy w mikroskopie wykorzystując emisję elektronów wtórnych z próbki. Jest to tzw. mod pracy SE (Secondary Electrons) lub wykorzystując elektrony wstecznie, elastycznie rozproszone, tzw. mod pracy BSE (Backscattered Electrons). Obrazy te umożliwiają wybór w polu obserwacji punktów bądź obszarów poddawanych następnie mikroanalizie rentgenowskiej.
Poniżej zaprezentowano obraz topograficzny powierzchni monokryształu krzemu obserwowany w modzie pracy SE. Stosując procesy chemicznego trawienia i odpowiednie powiększenie uwidoczniono w budowie tej powierzchi charakter krystalicznego uporządkowania.
 

Powierzchnia trawionego monokryształu Si


 
 

Operacje stereologiczne na obrazie powierzchni próbki

     Liczne materiały mogą być scharakteryzowane poprzez podanie istniejącej w nich proporcji pomiędzy fazami odmiennymi morfologicznie, widocznymi w obrazie topograficznym ich powierzchni po wykonaniu zgładu. Obszary tych faz są prezentowane na zarejestrowanym obrazie poprzez różne stopnie poziomu szarości. Wykorzystując odpowiednie oprogramowanie możemy zasegmentować dany obraz w trzech fazach o różnym poziomie szarości, którym przyporządkowujemy odmienne kolory oraz histogram rozkładu impulsów. Następnie w oparciu o taką segmentację wyliczamy procentowo pole każdej poszczególnej fazy z osobna lub w stosunku do pola całkowitej powierzchni obrazu.
Omówione operacje przedstawiono przykładowo na poniższych rycinach (ryciny pochodzą z materiałów reklamowych Oxford Instruments).


Hybrydyzacja analityczna powierzchni próbki

     Kiedy badamy  nieznaną próbkę to celem stwierdzenia stopnia niejednorodności jej powierzchni stosujemy program CAMEO. Program CAMEO umożliwia przyporządkowanie energiom z zakresu od 0.2 keV do 5 keV, emitowanego promieniowania rentgenowskiego, paletę kolorów tak, że energie najniższe reprezentowane są przez kolor czerwony, a najwyższe (poprzez kolejne barwy z zakresu widma widzialnego) reprezentuje kolor fioletowy. W rezultacie otrzymujemy nałożenie kolorowego obrazu związanego ze składem pierwiastkowym badanego materiału na jego czarno-biały obraz topograficzny. W przypadku próbki o jednorodnej chemicznie powierzchni obraz jest jednobarwny. O wiele ciekawszy jest obraz powierzchni badanego materiału gdy występują na niej niejednorodności w pierwiastkowym składzie chemicznym. Występujące wówczas zróżnicowanie kolorystyczne w obrazie uwidacznia rozkład pierwiastków na powierzchni, co pozwala na celowy wybór punktów do dalszej analizy.

     Na rycinie poniżej pokazana jest mapa chemiczna otrzymana w modzie CAMEO sproszkowanego materiału, w którym występują oznaczone kolorem zielonym małe cząstki cyny. W tle widzimy topografię tego samego obrazu proszku bez naniesionej mapy chemicznej (rycina pochodzi z materiałów reklamowych Oxford Instruments).

    Innym przykładem działania modu pracy CAMEO jest zaprezentowany poniżej obraz kulek z cyny na podkładce węglowej. Kolor czerwony odpowiada promieniowaniu o niskiej energii i reprezentuje węgiel, natomiast kolor niebieski reprezentuje cynę (zakres energii od 0.2 keV-kolor czerwony do 3.5 keV- kolor niebieski).

Kulki cyny na podkładce węglowej